Contenu
- Réactifs et produits de glycolyse
- Équation de glycolyse
- Glycolyse précoce: étapes
- Glycolyse ultérieure: étapes
Glycolyse est le processus biochimique universel qui convertit un nutriment (le sucre à six carbones) glucose) en énergie utilisable (ATP ou adénosine triphosphate). La glycolyse a lieu dans le cytoplasme de toutes les cellules vivantes, maintenue par un flux d'enzymes glycolytiques spécifiques.
Alors que le rendement énergétique de la glycolyse est, molécule pour molécule, bien inférieur à celui de la respiration aérobie - deux ATP par molécule de glucose consommée pour la glycolyse seule contre 36 à 38 pour l’ensemble des réactions de respiration cellulaire combinées - c’est néanmoins une des processus naturels les plus répandus et les plus fiables dans le sens où toutes les cellules l’utilisent, même si tous ne peuvent pas compter uniquement sur elle pour leurs besoins énergétiques.
Réactifs et produits de glycolyse
La glycolyse est un processus anaérobie, ce qui signifie qu'elle ne nécessite pas d'oxygène. Veillez à ne pas confondre "anaérobie" avec "ne se produit que dans les organismes anaérobies". La glycolyse se produit dans le cytoplasme des cellules procaryotes et eucaryotes.
Il commence quand le glucose, qui a la formule C6H12O6 et une masse moléculaire de 180,156 grammes, diffuse dans une cellule à travers la membrane plasmique dans son gradient de concentration.
Lorsque cela se produit, le carbone du glucose numéro six, qui se trouve en dehors du cycle hexagonal primaire de la molécule, devient immédiatement phosphorylé (c'est-à-dire qu'un groupe phosphate est lié à celui-ci). La phosphorylation du glucose rend la molécule glucose-6-phosphate (G6P) électriquement négative et la piège ainsi à l'intérieur de la cellule.
Après neuf autres réactions et un investissement en énergie, les produits de la glycolyse apparaissent: deux molécules de pyruvate (C3H8O6) plus une paire d'ions hydrogène et deux molécules de NADH, un "porteur d'électrons" crucial dans les réactions "en aval" de la respiration aérobie, qui se produisent dans les mitochondries.
Équation de glycolyse
L'équation nette pour les réactions de glycolyse peut être écrite ainsi:
C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+→ 2 C3H4O3 + 2 H+ + 2 NADH + 2 ATP
Ici, Pi représente le phosphate libre et ADP signifie l'adénosine diphosphate, le nucléotide qui sert de précurseur direct de la majeure partie de l'ATP dans le corps.
Glycolyse précoce: étapes
Après la formation de G6P dans la première étape de glycolyse sous la direction de l'enzyme hexokinase, la molécule est réarrangée sans perte ni gain d’atomes en fructose-6-phosphate, un autre dérivé du sucre. Ensuite, la molécule est à nouveau phosphorylée, cette fois au carbone numéro 1. Le résultat est le fructose-1,6-biphosphate (FBP), un sucre doublement phosphorylé.
Bien que cette étape nécessite une paire d'ATP en tant que source des phosphorylations qui se produisent ici, celles-ci ne sont pas représentées dans l'équation globale de la glycolyse car elles sont annulées par deux des quatre ATP produits dans la deuxième partie de la glycolyse. Ainsi, la production nette de deux ATP signifie réellement un "rachat" initial de deux ATP pour produire quatre ATP au total à la fin du processus.
Glycolyse ultérieure: étapes
La FBP à six carbones, doublement phosphorylée, est scindée en une paire de molécules à trois carbones phosphorylées une par une, dont l'une se réorganise rapidement en une autre. La deuxième partie de la glycolyse débute donc avec la production d’une paire de molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate (GA3P).
Il est important de noter que tout ce qui se passe à partir de maintenant est doublé par rapport à la réaction globale. Ainsi, chaque molécule de GA3P étant systématiquement réarrangée en pyruvate tout en produisant deux ATP et un NAD, le total total augmente deux fois plus. À la fin de la glycolyse, deux pyruvates sont prêts à être envoyés vers les mitochondries tant que l'oxygène est présent.