Glycolyse

La glycolyse ou voie d'Embden-Meyerhof-Parnas se déroule dans le hyaloplasme de la cellule, en anaérobiose. Comme son nom l'indique elle consomme du glucose. Cette première étape produit du pyruvate qui sera par la suite soit consommé par le cycle de Krebs (après passage dans une mitochondrie), soit par fermentation.

La glycolyse est un mécanisme de régénération de l'ATP qui se déroule en anaérobiose (absence d'oxygène). Au cours de ce processus, on assiste à :

des réactions d'oxydo-réduction au cours desquelles des accepteurs d'électrons (coenzymes R) sont réduits: $R + 2 H + + 2 e - = R H 2$

des synthèses d'ATP par phosphorylation de l'ADP (formation de 4 molécules d'ATP, mais consommation de 2, soit au total formation de 2 molécules d'ATP : $2 A D P + 2 P i = 2 A T P$ )

La glycolyse se traduisant par la réduction de coenzymes, elle s'accompagne donc de l'oxydation de molécules organiques. On peut dire qu'elle correspond à l'oxydation du glucose en pyruvate :

$C_{6}H_{12}O_{6} + 2 R \longrightarrow 2 H_{3}C-CO-COO^{-} + 2 RH_{2}$

couplée à

$2 ADP + 2 P_{i} \longrightarrow 2 ATP$

Sommaire

1 Étapes de la glycolyse

1.1 Activation des hexoses

1.1.1 Synthèse du glucose-6-phosphate
1.1.2 Synthèse de fructose-6-phosphate
1.1.3 Synthèse de fructose-1,6-diphosphate

1.2 Formation des trioses phosphates

1.2.1 Formation du D-glycéraldéhyde-3-phosphate et de la dihydroxyacétonephosphate
1.2.2 Isomérisation des triosephosphates

1.3 Récupération de l'énergie

1.3.1 Synthèse du 1,3-diphosphoglycérate
1.3.2 Synthèse de 3-phosphoglycérate et récupération d'ATP
1.3.3 Synthèse du 2-phosphoglycérate
1.3.4 Synthèse du phosphoénolpyruvate
1.3.5 Synthèse de pyruvate et récupération d'ATP

2 Bilan de la glycolyse

3 Voir aussi

Étapes de la glycolyse

Activation des hexoses

Synthèse du glucose-6-phosphate

Cette réaction est irréversible. Elle est catalysée par une kinase, soit une hexokinase, non spécifique du glucose, soit une glucokinase, spécifique du glucose. Ces deux enzymes sont Mg²⁺ dépendantes.

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Synthèse de fructose-6-phosphate

Il s'agit d'une isomérisation catalysée par une phosphohexoisomérase.

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Synthèse de fructose-1,6-diphosphate

Cette réaction, catalysée par une phosphofructokinase (PFK) est irréversible et Mg²⁺ dépendante.

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Formation des trioses phosphates

Formation du D-glycéraldéhyde-3-phosphate et de la dihydroxyacétonephosphate

Cette réaction est réversible et catalysée par une aldolase (groupe des lyases).

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Isomérisation des triosephosphates

Cette réaction est réversible (catalysée par une triosephosphateisomérase) mais la réaction suivante consommant du D-glycéraldéhyde-3-phophate, l'équilibre est déplacé dans le sens de la synthèse de ce dernier.

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Récupération de l'énergie

Synthèse du 1,3-diphosphoglycérate

Cette réaction d'oxydoréduction, réversible et catalysée par une D-glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (oxydo-réductase), conduit à la formation d'un composé riche en énergie car comportant une liaison acylthioester.

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Synthèse de 3-phosphoglycérate et récupération d'ATP

Il y a synthèse d'ATP (récupération d'énergie), cette réaction, réversible, est catalysée par une phosphoglycératekinase (transférase).

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Synthèse du 2-phosphoglycérate

Cette réaction, réversible, est catalysée par une phosphoglycératemutase (groupe des transférases) .

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Synthèse du phosphoénolpyruvate

Cette réaction, catalysée par une énolase (groupe des lyases), réversible, conduit à la formation d'un composé riche en énergie (fonction énolphosphate), le phosphoénolpyruvate (PEP) au ΔG° = 51 kJ.mol^-1.

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Synthèse de pyruvate et récupération d'ATP

Le groupement phosphate et sa liaison riche en énergie permettent par couplage la synthèse d'une molécule d'ATP. Cette réaction, Mg²⁺ dépendante et irréversible, est catalysée par une pyruvatekinase.

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Bilan de la glycolyse

Ainsi à partir de :

1 mole de glucose
2 moles de coenzymes oxydés
2 moles d'ADP
2 moles de Pi (phosphate inorganique)

obtient-on :

2 moles de pyruvate
2 moles de coenzymes réduits
2 moles d'ATP.

Voir aussi

Autres voies de dégradation du glucose :