Général

Glycolyse


La glycolyse est expliquée le plus simplement possible:

la glycolyse («Glykys» grec = sьЯ, «lyse» = dissolution) fait partie du métabolisme énergétique et se trouve dans presque tous les êtres vivants. Les eucaryotes (plantes, champignons, animaux) et les procaryotes (archées et bactéries) utilisent la glycolyse pour la production de adénosine triphosphate (ATP), la source d'énergie universelle dans la cellule.
En raison de la dégradation progressive des glucides dans la cellule, quatre molécules d'ATP se forment lors de la glycolyse. Puisque la séparation coûte de l'énergie (deux ATP), la cellule gagnera en conséquence deux ATP par molécule de glucose.
Avantages de la glycolyse: Le processus est également possible dans un environnement sans oxygène. De plus, la glycolyse est beaucoup plus rapide que le cycle du citrate. Ce dernier est beaucoup plus productif, mais si la cellule a besoin d'énergie rapidement, elle peut la gagner de la glycolyse.
Par ailleurs, la formule générale pour la dégradation du glucose ressemble à ceci:
C6B12O6 + 6 o2 6 CO2 + 6 H2O + ATP
Glucose + oxygène dioxyde de carbone + eau + énergie

Flux de glycolyse simplifié

En dix étapes, une molécule de glucose est divisée en deux pyruvates (acide pyruvique):
1. Phosphorylation: La molécule de glucose reçoit un groupe phosphate supplémentaire (coûte 1 ATP). Le résultat est le glucose-6-phosphate.
2. Isomérisation: L'enzyme phosphohexose isomérase convertit le glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate (pas de consommation d'ATP!).
3. Phosphorylation 2: L'enzyme phosphofructokinase phosphoryle sous consommation d'ATP (coûte 1 ATP) le fructose-6-phosphate en fructose-1,6-bisphosphate.
4. Fractionnement: L'enzyme aldolase clive le fructose-1,6-bisphosphate en phosphate de dihydroxyacétone (DHAP) et en glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP).
5. Conversion DHAP: Une autre enzyme convertit le DHAP en GAP, laissant deux glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP) identiques présents. Désormais, toutes les réactions se font deux fois.
6. Conversion CAP: L'enzyme glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) catalyse la conversion de la GAP en 1,3-bisphosphoglycérate (1,3BPG). Dans le même temps, il y a une réduction de NAD + à NADH.
7. Bénéfice ATPLe 1,3-bisphosphoglycérate est maintenant converti en 3-phosphoglycérate par l'enzyme phosphoglycérate kinase (PGK). L'enzyme provoque le transfert du groupe phosphate à l'ADP, qui produit un ATP. Alors que la réaction se déroule sur deux molécules, 2 ATP se forment également).
8. Réarrangement: L'enzyme phosphoglycérate mutase (PGM) convertit le 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate.
9. Création de PEP: Le 2-phosphoglycérate est converti en phosphoénolpyruvate (PEP) par l'enzyme énolase.
10. Bénéfice ATP: L'enzyme pyruvate kinase catalyse la dernière réaction du PEP au pyruvate. Le groupe phosphate est transféré par l'enzyme à l'ADP, ce qui provoque à nouveau l'ATP (encore 2 ATP).

Résumé de la glycolyse

substratenzymeproduitATP
1glucoseGCKGlu-6-P-1
2Glu-6-PGPIFru-6-P
3Fru-6-PPFK1F-1,6-BP-1
4F-1,6-BPaldolaseDHAP & GAP
5DHAPTPIGAP
6CAP & GAPGAPDH1,3BPG & 1,3BPG
71,3BPG & 1,3BPGPGK3-PG et 3-PG+2
83-PG et 3-PGPGM2-PG et 2-PG
92-PG et 2-PGénolasePEP & PEP
10PEP & PEPpyruvate kinasePyruvate et pyruvate+2

produits:
Glucose-6-phosphate (Glu-6-P)
Fructose-6-phosphate (Fru-6-P)
Fructose-1,6-bisphosphate (F-1,6-BP)
Phosphate de dihydroxyacétone (DHAP)
Glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP)
1,3-bisphosphoglycérate (1,3BPG)
3-phosphoglycérate (3-PG)
2-phosphoglycérate (2-PG)
Phosphénolpyruvate (PEP)
enzymes:
Glucokinase (GCK)
Phosphohexose isomérase (GPI)
Phosphofructokinase 1 (PFK1)
Trioséphosphate isomérase (TPI)
Phosphoglycérate kinase (PGK)
Phosphoglycérate mutase (PGM)