Glycolyse est la première étape utilisée par toutes les cellules vivantes pour extraire l'énergie d'une molécule nutritive (dans ce cas, glucose, un sucre à six carbones). Dans certaines cellules, notamment celles de procaryotes, c'est aussi la dernière étape, car ces cellules ne sont pas équipées pour effectuer la respiration cellulaire (glycolyse plus les réactions aérobies qui s'ensuivent chez les eucaryotes) dans son intégralité.
Glycolyse a lieu dans le cytoplasme des cellules et entraîne un gain net de deux ATP (adénosine triphoshate, le nucléotide utilisé par les cellules pour ses besoins énergétiques).
Il y a 10 étapes de glycolyse en tout, mais vous n'avez pas besoin de mémoriser les 10 et leurs enzymes associées pour avoir une bonne compréhension de la voie dans son ensemble. Plus important que de connaître la série de réactions mot à mot, c'est d'être conscient des réactifs, des produits et des conditions dans lesquelles la glycolyse se déroule.
Glycolyse vs. Respiration cellulaire
Question: Lesquels des éléments suivants sont des produits de respiration cellulaire?
UNE. Glucose; B. Pyruvate; C. Gaz carbonique; RÉ. Acétyl CoA
La réponse est C, dioxyde de carbone uniquement. Le glucose est un réactif de respiration cellulaire (et de la glycolyse, la première étape), tandis que les autres sont des intermédiaires sur le chemin de la dérivation d'un total de 36 à 38 ATP à partir du glucose tant que l'oxygène est présent. Le pyruvate est un produit de glycolyse; L'acétyl CoA est fabriqué à partir de pyruvate dans les mitochondries, où il entre ensuite dans le cycle de Krebs.
Réactifs de la glycolyse
Glucose, avec la formule C6H12O6, a un cycle hexagonal à six atomes en son centre qui comprend cinq carbones et un atome d'oxygène. Au début de la glycolyse, c'est le seul réactif du mélange. En cours de route, cependant, des groupes phosphate sont nécessaires pour les étapes de phosphorylation (c'est-à-dire l'ajout de groupes phosphate aux dérivés du glucose.
De plus, les réactions nécessitent un apport de deux molécules de NAD+, qui est converti en sa forme hydrogénée (réduite) au cours de la glycolyse.
Les premières étapes de la glycolyse: phase d'investissement
Le glucose est phosphorylé lorsqu'il pénètre dans une cellule par diffusion à travers la membrane plasmique. Il est ensuite réarrangé en un dérivé du fructose puis phosphorylé une seconde fois pour donner fructose-1,6-biphosphate. Ces deux réactions de phosphorylation nécessitent l'apport de deux ATP, qui sont hydrolysés en ADP (adénosine diphosphate) pour permettre cela.
A la fin de cette phase, la molécule à six carbones est divisée en une paire de molécules à trois carbones. Ainsi, les réactifs et les produits de chaque étape répertoriés à partir de ce point doivent être doublés afin de maintenir une comptabilité correcte de la glycolyse dans son ensemble.
Les dernières étapes de la glycolyse: phase de retour
Avec la deuxième partie de la glycolyse en cours, deux molécules à trois carbones de glycéraldéhyde-3-phosphate sont transformés en pyruvate (C3H4O3) en une série d'étapes. Tout cela implique des réarrangements, et l'un d'eux implique encore un autre phosphorylation marcher.
Toujours en phase de retour, deux molécules de NAD+ (nicotinamide adénine dinucléotide, porteur d'électrons nécessaire plus tard dans les réactions de respiration aérobie) sont transformés en deux NADH et deux H+ (un ion hydrogène).
En fin de compte, les deux groupes phosphate sur chacune des deux molécules à trois carbones sont utilisés pour fabriquer de l'ATP, ce qui signifie que quatre ATP sont générés dans cette phase. En soustrayant les deux ATP nécessaires dans la phase d'investissement, il est clair qu'un total de deux ATP sont dérivés d'une molécule de glucose pendant la glycolyse.
Produits de la Glycolyse
La réaction complète (nette) de la glycolyse est répertoriée différemment dans différentes sources, mais ces les différences dépendent de la décision de l'auteur d'inclure ou non certains intermédiaires dans le réaction nette. Une représentation précise est
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H+ + 2 NADH
Ici, Pi est le phosphate inorganique, dérivé de l'hydrolyse susmentionnée de l'ATP.
Où vont les produits de glycolyse ?
Le pyruvate entre alors dans le mitochondries, où il est converti en acétyl CoA. Cette molécule entre dans le cycle de Krebs de la respiration aérobie, et finalement, après les réactions du chaîne de transport d'électrons, 36 à 38 ATP sont générés à partir d'une molécule de glucose dans le processus de respiration cellulaire, y compris les deux ATP de la glycolyse.
