Localisation cellulaire de la glycolyse

Définition de glycolyse
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Mitochondrie en coupe simplifiée l'espace intermembranaire des crêtes est agrandi à droite :. Toujours dans la mitochondrie, les composés réduits sont à nouveau oxydés par des chaînes respiratoires, constituées de complexes protéiques situés dans les replis membranaires de la membrane interne crêtes.

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C'est un polysaccharide car il est composé de plus de 20 unités d'oses. La réaction catalysée par la phosphofructokinase-1 E. Chez le lapin, l'aldolase est un tétramère de Le hyaloplasme est le liquide dans lequel baignent les organites à l'intérieur de la cellule. Afin que la néoglucogenèse fonctionne des alternatives ont dues être trouvées. La réaction catalysée par la phosphoglycérate kinase EC 2. Cette dette est souvent liée à la morbidité ou à la mortalité du patient.

La réoxydation des composés R'H2 en présence d'02 s'accompagne d'une forte production d'ATP et de la formation de molécules d'eau. L'absence de dioxygène déclenche une dégradation incomplète, dite anaérobie, de la matière organique. L'oxydation partielle commence aussi par une glycolyse du glucose avec un rendement identique des mêmes réactions biochimiques.

La fermentation éthylique ou alcoolique des cellules végétales et des champignons levures. Le pyruvate est dégradé en éthanol et en dioxyde de carbone. La réaction est couplée à la réoxydation des composés R'H2. La fermentation lactique observée chez les bactéries lactiques et les cellules animales. Le pyruvate y est réduit en acide lactique en parallèle à la réoxydation des composés R'H2. Le 2,3-BPG n'a pas de rôle dans la glycolyse et il est transformé en 3-phosphoglycérate par la 2,3-bisphosphoglycérate phosphatase EC 3.

En revanche, dans les érythrocytes et les cellules du placenta, le 2,3-BPG joue un rôle majeur dans le relarguage de l'oxygène fixée sur l'hémoglobine en stabilisant la forme désoxy-hémoglobine forme T. La réaction catalysée par la phosphoglycérate mutase EC 5.

Cours de biochimie: Glycolyse

Cette enzyme catalyse l'isomérisation du 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate. Dans le cas des isoenzymes de phosphoglycérate mutase d'animaux et de levures, le mécanisme catalytique passe par un intermédiaire où une histidine est phosphorylée qui amène à un intermédiaire 2,3 -bisphosphoglycérate.

Respiration et Fermentation

Chez les isoenzymes de phosphoglycérate mutase de plantes , il n'y a pas formation de l'intermédiaire 2,3 -bisphosphoglycérate. Chez les mammifères, il existe 2 isoenzymes : la phosphoglycérate mutase de type M dans le muscle et de type B dans les autres tissus. La réaction catalysée par l'énolase EC 4. Cette enzyme catalyse la formation du phosphoénolpyruvate à partir du 2-phosphoglycérate par une réaction de trans-élimination d'une molécule d'eau.

Cependant, le phosphoénolpyruvate formé contient une liaison énol phosphate. L'énolase active sous la forme d'un homo- ou d'un hétérodimère a une masse molaire de L'énolase est impliquée dans d'autres processus : par exemple elle joue un rôle de récepteur et d'activateur du plasminogène à la surface des leukocytes et des neurones.

Elle participe également à la stimulation de la production des immunoglobulines. La réaction catalysée par la pyruvate kinase E.

La glycolyse - Réussir en biologie

Cette enzyme catalyse la transformation du phosphoénolpyruvate en pyruvate avec synthèse d'ATP par phosphorylation au niveau du substrat. La pyruvate kinase est une enzyme à régulation allostérique comme la phosphofructokinase 1. Cette réaction est l'un des points de contrôle de la glycolyse. Cette réaction forme 1 molécule d'ATP par molécule de glucose. La pyruvate kinase est un homotétramère d'une masse de Les 2 trioses-phosphate issus du tronçon hexoses étant phosphorylés, chaque molécule de glycéraldéhydephosphate va permettre la formation de 2 molécules d'ATP.

Le bilan énergétique de la glycolyse est donc une synthèse nette de 2 molécules d'ATP par molécule de glucose. Celà peut sembler dérisoire en regard de la synthèse d'ATP après la réoxydation des nucléotides réduits par la chaîne respiratoire. Mais pour les organismes an aérobies c'est absolument essentiel. Il n'y a qu' une réaction d'oxydo-réduction dans la glycolyse catalysée par la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase. La formation d'ATP catalysée par la phosphoglycérate kinase et la pyruvate kinase est effectuée par transfert du groupe phosphoryle d'un composé à haut potentiel énergétique sur l'ADP phosphorylation au niveau du substrat.

Voir le bilan du point de vue énergétique.

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La fermentation alcoolique par les levures. Au cours de la fermentation alcoolique, le pyruvate est d'abord décarboxylé en acétaldéhyde et CO2 par la pyruvate décarboxylase EC 4. La pyruvate décarboxylase utilise deux cofacteurs : la thiamine pyrophosphate et l'ion magnésium deux de chaque sont requis pour la réaction. C'est un homodimère ou un homotétramère Les levures sont parmi les rares organismes à possèder la pyruvate décarboxylase.

C'est ainsi que les brasseurs font la bière. L'acétaldéhyde est ensuite réduit en éthanol par l' alcool déshydrogénase EC 1. L'alcool déshydrogénase utilise l'ion zinc comme cofacteur et elle est présente chez quasiment tous les organismes :. La voie homofermentaire ou voie homolactique. La plupart des organismes sont dépourvus de pyruvate décarboxylase et donc incapables de transformer le pyruvate en éthanol. Ces organismes réduisent donc le pyruvate en lactate par la lactate déshydrogénase EC 1. Comme il n'existe d'autre issue pour le lactate qu'un retour au pyruvate, on considère le lactate comme une impasse métabolique.

Chez l'homme, il existe 5 isoenzymes de lactate déshydrogénase. Celle du muscle est un homotétramère Quand le muscle squelettique se contracte, le pyruvate est transformé en lactate par une lactate déshydrogénase. Le lactate rejoint le sang puis le foie où il est re-transformé en pyruvate par une lactate déshydrogénase.

Le foie est le principal pourvoyeur de glucose aux muscles, notamment pour la contraction musculaire.

Cette synergie entre organes où le foie reçoit du pyruvate des muscles et renvoie du glucose aux muscles s'appelle le cycle des Cori. Ce cycle ne peut durer indéfiniment car il y a une consommation nette de 4 molécules d'ATP. Le cycle des Cori vient du nom du couple de biochimistes qui ont contribué à son élucidation, Gerty et Carl Cori Prix Nobel en pour leur description du métabolisme du glycogène. La glycolyse chez les végétaux présente des particularités qui assurent une plus grande flexibilité du métabolisme adaptation à l'environnement.

Les métabolites passent d'un compartiment à l'autre via des transporteurs membranaires.

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Tronçon hexoses : la pyrophosphate inorganique PPi - phosphofructokinase catalyse la conversion du fructose 6-phosphate en fructose 1,6-bisphosphate. Elle duplique donc l'action de la phosphofructokinase Voir un cours sur la respiration chez les végétaux.

Introduction

Voir un cours sur la photosynthèse. Historique et généralités. Représentation cyclique de Haworth du glucose 3. Les sources de glucose : glycogène, amidon et saccharose 4.

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Les réactions du tronçon hexoses de la glycolyse a. La réaction catalysée par l'hexokinase ou la glucokinase b. La réaction catalysée par la glucose 6-phosphate isomérase c. La réaction catalysée par la phosphofructokinase-1 d. La réaction catalysée par l'aldolase 5. Les réactions du tronçon trioses de la glycolyse a. La réaction catalysée par la triose phosphate isomérase b. La réaction catalysée par la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase c. La réaction catalysée par la phosphoglycérate kinase.

La réaction catalysée par la phosphoglycérate mutase e. La réaction catalysée par l'énolase f. Elle se déroule dans la mitochondrie. Chaque mitochondrie possède son propre matériel génétique, indépendant de celui de la cellule qui l'héberge, de sorte qu'elle peut assurer sa reproduction en fonction des besoins de la cellule.

II - La partie mitochondriale

Cet ADN est libre dans la matrice. Cela créé un gradient une différence de concentration entre celui-ci et la matrice mitochondriale. La fermentation est une voie métabolique pouvant fournir de l'énergie sans oxygène. Les animaux ne peuvent faire de fermentation alcoolique en absence d'oxygène mais utilisent la fermentation lactique.