Contenu
- Glycolyse
- La réaction préparatoire
- Le cycle de l'acide citrique
- La chaîne de transport d'électrons
- Quel produit de la dégradation du glucose a le plus d'énergie?
Le glucose est un sucre à six carbones qui peut être ingéré ou perfusé directement dans le corps, mais est plus souvent un sous-produit du métabolisme complexe des glucides, des protéines ou des graisses. Le glucose peut être utilisé pour synthétiser du glycogène et d’autres carburants de stockage ou être décomposé pour fournir de l’énergie aux processus métaboliques, une série de réactions appelées collectivement respiration cellulaire. Les étapes de la décomposition du glucose peuvent être divisées en quatre phases distinctes.
Glycolyse
La dégradation initiale du glucose se produit dans le cytoplasme cellulaire. Il s'agit d'une réaction anaérobie de la respiration cellulaire, ce qui signifie qu'elle ne nécessite pas d'oxygène. Ici, dans une série de huit réactions individuelles, une molécule de glucose à six carbones est métabolisée à l'aide de deux molécules d'adénosine triphosphate (ATP) pour former deux molécules de pyruvate à trois carbones, deux H2O (eau) et quatre molécules d’ATP pour un gain net de deux molécules d’ATP. L'ATP est une source primaire d'énergie dans le métabolisme humain.
La réaction préparatoire
Cette réaction se produit dans la matrice ou l'intérieur des mitochondries des cellules. Ici, les deux molécules de pyruvate issues de la glycolyse sont combinées à deux molécules de coenzyme A (CoA) pour produire deux molécules d’acétyl-CoA et deux molécules de dioxyde de carbone (CO2) molécules. Cette réaction se produit en une seule étape et, comme la glycolyse, est anaérobie.
Le cycle de l'acide citrique
Également appelé cycle de l'acide tricarboxylique (TCA) ou cycle de Krebs, cette série de réactions anaérobies, comme la réaction préparatoire, a lieu dans la matrice mitochondriale. Ici, les deux molécules d’acétyl-CoA de la réaction préparatoire se combinent avec un certain nombre de composants phosphate et nucléotide pour donner deux intermédiaires ATP, quatre CO2 et plusieurs nucléotides. Ces intermédiaires sont essentiels pour la respiration aérobie qui se produit dans la phase suivante de la dégradation du glucose.
La chaîne de transport d'électrons
Dans cette étape, qui transpire sur les membranes internes des mitochondries, l'oxygène entre finalement dans l'image. Les transporteurs de ce schéma sont des molécules de NAD et de FAD, les intermédiaires nucléotidiques mentionnés ci-dessus. En présence de six molécules d'oxygène, les protons passent du NAD et du FAD à d'autres molécules du NAD et du FAD en aval de la chaîne, ce qui permet d'extraire l'ATP en différents points. Le résultat net est un gain de 34 molécules d’ATP.
Notez qu'après cette étape, la réaction chimique globale pour la glycolyse semble complète:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Quel produit de la dégradation du glucose a le plus d'énergie?
Clairement, avec deux ATP de la glycolyse, deux du cycle de l'acide citrique et 34 de la chaîne de transport d'électrons par molécule de glucose, la chaîne de transport d'électrons est de loin la plus productrice d'énergie. C’est la raison pour laquelle les humains ne peuvent pas être privés d’oxygène pendant longtemps, et pourquoi les exercices de très haute intensité (anaérobies) ne peuvent pas être maintenus plus de quelques minutes: la plupart des fonctions physiologiques dépendent d’une utilisation régulière de la chaîne de transport d’électrons.