Glycolyse

Littéralement le mot glycolyse indique la dégradation du glucose.
La glycolyse présente une succession ordonnée de réactions, chacune catalysée par une enzyme : le produit d'une étape devient un substrat pour l'enzyme suivante, etc.. C'est un processus complètement cytoplasmique, puisque toutes les enzymes sont dispersées dans tout le cytoplasme.
La glycolyse est divisée en dix étapes donc dix enzymes sont impliquées ; de plus, il peut être divisé en deux phases : une première phase préparatoire et non oxydant et une deuxième phase oxydant où il y a la plus grande production d'ATP.
1) Le produit de départ de la glycolyse est le glucose, qui est d'abord transformé en glucose 6-phosphate par un processus de phosphorylation : les enzymes utilisées pour ce type de réaction sont les kinase. Ces enzymes transfèrent un groupe phosphoryle d'une extrémité donneuse à haute énergie (généralement ATP) à une unité acceptrice (dans ce cas le glucose). En liant un groupe phosphoryle au glucose, on lui a donné une charge qui « piège » la molécule dans la cellule : le glucose 6-phosphate ne traverse pas spontanément la membrane cellulaire ; en effet, ils diffusent spontanément de l'eau, du dioxyde de carbone et, en général, des molécules petites et neutres dans la membrane cellulaire, alors que les espèces chargées sont incapables de la traverser en raison de leur nature hydrophobe.Les grandes espèces ne traversent pas les membranes cellulaires en raison de problèmes stériques. Il existe des protéines, sur la membrane, capables de transporter de l'intérieur de la cellule vers l'extérieur ou vice versa, certaines de ces espèces qui ne peuvent traverser la membrane par simple diffusion ; ces protéines transporteuses fonctionnent donc selon un gradient, donc sans dépense énergétique, mais elles peuvent aussi transporter des espèces contre un gradient de concentration, nécessitant, dans ce cas, une certaine dépense énergétique.


Revenons à la phosphorylation du glucose ; au stade initial, une liaison ester s'est formée entre l'orthophosphate et l'hydroxyle du sixième carbone du glucose : le sucre a été activé. Cette phosphorylation nécessite l'hydrolyse de la liaison anhydride d'une molécule d'ATP qui libère 7,3 Kcal/mole :

En soustrayant de la seconde réaction, la première, on obtient :


Par conséquent, à partir du glucose et de l'orthophosphate, il faut apporter 3,3 Kcal/mole.

Ainsi, le glucose prend deux charges négatives dues à deux oxygènes phosphates et devient imperméable à la membrane plasmique.
Après avoir mangé, la concentration de glucose dans le sang (glycémie) peut atteindre 12-14 mM, il est donc nécessaire de réduire le taux de glucose dans le sang ; dans des conditions normales, la glycémie est en fait d'environ 5 mM. Dans le sang et les cellules, la concentration en glucose ne doit pas dépasser un certain niveau pour éviter que ce nutriment ne devienne toxique ; le glucose est en fait un "aldéhyde, donc à forte concentration il est toxique (il est possible d'avoir des protéines glycosidées qui changent de structure et donc en partie fonctionnent).

Cette première étape de la glycolyse se produit en présence de glucokinase et d'hexokinase : ces deux enzymes ont la même capacité catalytique mais la présence des deux est requise.

CONTINUER : glucokinase et hexokinase "
deuxième partie de la glycolyse "

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