Der Ablauf der Gluconeogenese ist bei Eukaryoten auf drei Kompartimente einer Zelle verteilt. Der überwiegende Teil findet im Cytosol statt. Ein Reaktionsschritt erfolgt im Mitochondrium, ein weiterer im glatten Endoplasmatischen Retikulum (sER, nach ), da das dafür jeweils notwendige Enzym (Pyruvat-Carboxylase bzw. Glucose-6-Phosphatase) nur hier vorhanden ist.