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Les cellules de votre corps peuvent décomposer ou métaboliser le glucose pour produire l'énergie dont elles ont besoin. Plutôt que de simplement libérer cette énergie sous forme de chaleur, les cellules stockent cette énergie sous forme d'adénosine triphosphate ou d'ATP; L'ATP agit comme une sorte de devise énergétique disponible sous une forme pratique pour répondre aux besoins des cellules.
Équation chimique globale
La décomposition du glucose étant une réaction chimique, elle peut être décrite à l'aide de l'équation chimique suivante: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O, où 2870 kilojoules d'énergie sont libérés pour chaque mole de glucose métabolisée. Bien que cette équation décrive le processus global, sa simplicité est trompeuse, car elle cache tous les détails de ce qui se passe réellement. Le glucose n'est pas métabolisé en une seule étape. Au lieu de cela, la cellule décompose le glucose en une série de petites étapes, chacune d'elles libérant de l'énergie. Les équations chimiques pour celles-ci apparaissent ci-dessous.
Glycolyse
La première étape du métabolisme du glucose est la glycolyse, un processus en dix étapes dans lequel une molécule de glucose est lysée ou scindée en deux sucres à trois carbones, qui sont ensuite modifiés chimiquement pour former deux molécules de pyruvate. L'équation nette pour la glycolyse est la suivante: C6H12O6 + 2 ADP + 2 i + 2 NAD + -> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH, où C6H12O6 est le glucose, i est un groupe phosphate, NAD + et NADH sont des accepteurs / porteurs d'électrons et ADP est l'adénosine diphosphate. Encore une fois, alors que cette équation donne une image globale, elle cache également une grande partie des détails sales; Puisque la glycolyse est un processus en dix étapes, chaque étape pourrait être décrite à l'aide d'une équation chimique distincte.
Le cycle de l'acide citrique
La prochaine étape du métabolisme du glucose est le cycle de l'acide citrique (également appelé cycle de Krebs ou cycle de l'acide tricarboxylique). Chacune des deux molécules de pyruvate formées par glycolyse est convertie en un composé appelé acétyle CoA; L'équation chimique nette pour le cycle de l'acide citrique peut s'écrire comme suit: acétyle CoA + 3 NAD + + Q + PIB + i + 2 H2O -> CoA-SH + 3 NADH + 3 H + + QH2 + GTP + 2 CO2. Une description plus complète de toutes les étapes impliquées dépasse le cadre de cet article; Cependant, fondamentalement, le cycle de l’acide citrique donne des électrons à deux molécules porteuses d’électrons, NADH et FADH2, qui peuvent ensuite donner ces électrons à un autre processus. Il produit également une molécule appelée GTP qui a des fonctions similaires à l'ATP dans la cellule.
La phosphorylation oxydative
Lors de la dernière étape majeure du métabolisme du glucose, les molécules porteuses d'électrons du cycle de l'acide citrique (NADH et FADH2) font don de leurs électrons à la chaîne de transport d'électrons, une chaîne de protéines intégrée à la membrane de la mitochondrie dans vos cellules. Les mitochondries sont des structures importantes qui jouent un rôle clé dans le métabolisme du glucose et dans la production d'énergie. La chaîne de transport d'électrons alimente un processus qui pilote la synthèse d'ATP à partir d'ADP.
Effets
Les résultats globaux du métabolisme du glucose sont impressionnants; pour chaque molécule de glucose, votre cellule peut produire 38 molécules d'ATP. Comme il faut 30,5 kilojoules par mole pour synthétiser de l'ATP, votre cellule stocke avec succès 40% de l'énergie libérée en décomposant le glucose. Les 60% restants sont perdus sous forme de chaleur; cette chaleur aide à maintenir la température de votre corps. Bien que 40% puisse sembler un chiffre bas, il est considérablement plus efficace que de nombreuses machines conçues par des humains. Même les meilleures voitures, par exemple, ne peuvent convertir qu'un quart de l'énergie stockée dans l'essence en énergie qui déplace la voiture.