Contenu
- Glycolyse: la source de pyruvate
- Traitement de pyruvate chez les eucaryotes
- Oxydation de pyruvate: la réaction du pont
- Respiration aérobie après pyruvate
- Fermentation: acide lactique
Glycolyse est la conversion de la molécule de sucre à six carbones glucose à deux molécules du composé à trois carbones pyruvate et un peu d'énergie sous forme d'ATP (adénosine triphosphate) et de NADH (une molécule "transporteur d'électrons"). Il se produit dans toutes les cellules, à la fois procaryotes (c'est-à-dire celles qui manquent généralement de capacité de respiration aérobie) et eucaryotes (c'est-à-dire celles qui possèdent des organites et utilisent la respiration cellulaire dans son intégralité).
Le pyruvate formé lors de la glycolyse, un processus qui ne nécessite pas d’oxygène, se poursuit chez les eucaryotes jusqu’à la mitochondrie. respiration aérobiedont la première étape est la conversion du pyruvate en acétyl CoA (acétyl coenzyme A).
Mais si aucun oxygène n'est présent ou si la cellule manque de moyens pour effectuer la respiration aérobie (comme le font ceux de la plupart des procaryotes), le pyruvate devient autre chose. Dans respiration anaérobie, qu'est-ce que les deux molécules de pyruvate sont converties en?
Glycolyse: la source de pyruvate
La glycolyse est la conversion d’une molécule de glucose, C6H12O6, à deux molécules de pyruvate, C3H4O3, avec de l’ATP, des ions hydrogène et du NADH générés en cours de route à l’aide des précurseurs de l’ATP et du NADH:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pje → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Ici Pje signifie "phosphate inorganique, "ou un groupe phosphate libre non attaché à une molécule carbonée. ADP est adénosine diphosphate, qui diffère de l’ADP par, comme vous l’auriez peut-être deviné, un seul groupe de phosphate libre.
Traitement de pyruvate chez les eucaryotes
Tout comme dans les conditions anaérobies, le pyruvate est le produit final de la glycolyse en conditions aérobies. Ce qui arrive au pyruvate dans des conditions aérobies, et uniquement dans des conditions aérobies, est la respiration aérobie (initiée par la réaction du pont précédant le cycle de Krebs). Dans des conditions anaérobies, le pyruvate se transforme en lactate pour aider à maintenir la glycolyse en amont.
Avant d’examiner de près le destin du pyruvate dans des conditions anaérobies, il convient de regarder ce qui advient de cette molécule fascinante dans les conditions normales que vous rencontrez vous-même, par exemple.
Oxydation de pyruvate: la réaction du pont
La réaction de pont, également appelée la réaction de transition, a lieu dans les mitochondries des eucaryotes et implique la décarboxylation du pyruvate pour former de l’acétate, une molécule à deux carbones. Une molécule de coenzyme A est ajoutée à l'acétate pour former de l'acétyl coenzyme A ou de l'acétyl CoA. Cette molécule entre alors dans le cycle de Krebs.
À ce stade, le dioxyde de carbone est excrété sous forme de déchet. Aucune énergie n'est requise, ni récoltée sous forme d'ATP ou de NADH.
Respiration aérobie après pyruvate
La respiration aérobie complète le processus de respiration cellulaire et comprend le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons, tous deux situés dans les mitochondries.
Dans le cycle de Krebs, l’acétyl-CoA est mélangé à une molécule à quatre carbones appelée oxaloacétate, dont le produit est ensuite réduit à nouveau en oxaloacétate; il en résulte un peu de ATP et beaucoup de porteurs d'électrons.
La chaîne de transport des électrons utilise l’énergie des électrons de ces porteurs pour produire une grande quantité de ATP, avec oxygène requis en tant qu'accepteur d'électrons final pour empêcher tout le processus de remonter loin en amont, à la glycolyse.
Fermentation: acide lactique
Lorsque la respiration aérobie n’est pas une option (comme chez les procaryotes) ou que le système aérobique est épuisé parce que la chaîne de transport des électrons a été saturée n'est plus une source de NAD_ pour continuer.
Vos cellules ont une solution de contournement pour cela. Le pyruvate peut être converti en acide lactique, ou en lactate, pour générer suffisamment de NAD + pour maintenir la glycolyse pendant un certain temps.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
C’est la genèse de la fameuse «brûlure à l’acide lactique» que vous ressentez au cours d’un exercice musculaire intense, comme soulever des poids ou un ensemble complet de SS.