Glycolyse aérobie ce qui est, réactions, intermédiaires glycolytiques

La Glycolyse aérobie ou aérobie Il est défini comme l'utilisation d'un excès de glucose qui n'est pas traité par phosphorylation oxydative vers la formation de produits "fermentatifs", même dans des conditions de concentrations élevées en oxygène et malgré la baisse de la performance énergétique.

Il est généralement donné dans les tissus à taux de prolifération élevés, dont la consommation de glucose et d'oxygène est élevée. Un exemple de cela sont les cellules tumorales cancéreuses, certaines cellules parasites du sang des mammifères et même les cellules de certaines zones du cerveau des mammifères.

L'énergie extraite par le catabolisme du glucose est conservée sous la forme d'ATP et de NADH, qui sont utilisées en aval dans diverses voies métaboliques.

Pendant la glycolyse aérobie, le pyruvate est dirigé vers le cycle de Krebs et la chaîne de convoyeurs d'électrons, mais il est également traité par fermentation pour la régénération de NAD + sans production d'ATP supplémentaire, qui se termine par la formation de lactate.

La glycolyse aérobie ou anaérobie se produit principalement dans le cytosol, à l'exception d'organismes tels que les tripanosomatides, qui ont des organites glycolytiques spécialisés appelés glycosomes.

La glycolyse est l'une des voies métaboliques les plus connues. Il a été complètement formulé dans les années 1930 par Gustav Embden et Otto Meyerhof, qui ont étudié l'itinéraire dans les cellules musculaires squelettiques. Cependant, la glycolyse aérobie est connue comme l'effet Warburg depuis 1924.

Réactions de glycolyse aérobie

Le catabolisme aérobie du glucose se produit en dix étapes catalysées. De nombreux auteurs considèrent que ces étapes sont divisées en une phase d'investissement énergétique, qui vise à augmenter la contenu énergétique libre des intermédiaires, et un autre remplacement et gain d'énergie en forme d'ATP.

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Phase d'investissement énergétique

1-phosphorylation du glucose en glucose 6-phosphate catalysé par l'hexoquinase (HK). Dans cette réaction, il est investi, pour chaque molécule de glucose, une molécule ATP, qui agit comme un donneur de groupe phosphate. Glucose 6-phosphate (G6P) et ADP, et la réaction est irréversible.

L'enzyme nécessite la formation d'un MG-ATP2 complet pour son fonctionnement, donc il mérite des ions de magnésium.

2-Isomérisation de G6P en fructose 6-phosphate (F6P). Il n'implique pas de dépense énergétique et est une réaction réversible catalysée par la phosphoglucose isomérase (PGI).

Phosphorylation de 3-F6p en fructose 1,6-biffosphate catalysé par la phosphofratoquinase-1 (PFK-1) (PFK-1). Une molécule ATP est utilisée comme donneur de groupe phosphate et les produits de réaction sont F1.6-BP et ADP. Grâce à sa valeur de ∆G, cette réaction est irréversible (comme réaction 1).

4-catalyticopure du F1,6-BP dans le phosphate de dihydroxyacétone (DHAP), un cétose et du glycéraldéhyde 3-phosphate (GAP), un Aldosa. L'enzyme aldolase est responsable de cette condensation aldolique réversible.

5-La triosa-phosphate isomérase (TIM) est responsable de l'interconversion du phosphate de triosas: DHAP et l'écart, sans contribution d'énergie supplémentaire.

Phase de récupération d'énergie

1 - L'écart est oxydé par le glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (GAPDH), qui catalyse le transfert d'un groupe de phosphate GAP pour former 1,3 bifoscglycérate. Dans cette réaction, deux molécules NAD + sont réduites par des molécules de glucose, et deux molécules de phosphate inorganiques sont utilisées.

Chaque NADH produit des passes à travers la chaîne de convoyeur électronique et 6 molécules ATP sont synthétisées par phosphorylation oxydative.

La kinase de 2-fosphoglycérate (PGK) transfère un groupe phosphoryle de 1,3-bifosphoglycérate à ADP, formant deux molécules d'ATP et deux de 3-phosphoglycérate (3pg) (3pg) (3pg) et de. Ce processus est connu sous le nom de phosphorylation au niveau du substrat.

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Les deux molécules ATP consommées dans les réactions HK et PFK sont répondues par le PGK dans ce passage de l'itinéraire.

3-Le 3pg est converti en 2pg par le phosphoglycérate de mutasa (PGM), qui catalyse le déplacement du groupe phosphoryle entre le carbone 3 et 2 du glycérite en deux étapes et réversiblement. L'ion de magnésium est également requis par cette enzyme.

La réaction de déshydratation 4-A catalysée par les énolasas convertit le 2pg en phosphoenolpyruvate (PEP) en une réaction qui ne nécessite pas d'investissement énergétique, mais génère un composé avec un plus grand potentiel énergétique pour le transfert du groupe phosphate plus tard plus tard.

5 finalement, la kinase pyruvate (PYK) catalyz. Deux molécules ADP sont utilisées par des molécules de glucose et 2 molécules ATP sont générées. PYK utilise des ions de potassium et de magnésium.

Ainsi, la performance énergétique totale de la glycolyse est de 2 molécules d'ATP pour chaque molécule de glucose qui entre dans la route. Dans des conditions aérobies, la dégradation complète du glucose implique l'obtention de 30 et 32 ​​molécules ATP.

Destination des intermédiaires glucolithiques

Ensuite, la glycolyse, le pyruvate est soumis à une décarboxylation, produisant du CO2 et donnant le groupe acétyle à l'acétyle coenzyme A, qui est également oxydé en CO2 dans le cycle de Krebs.

Les électrons libérés pendant cette oxydation sont transportés vers l'oxygène par les réactions de la chaîne respiratoire mitochondriale, qui favorise enfin la synthèse de l'ATP dans cet organelle.

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Pendant la glycolyse aérobie, un excès de pyruvate produit est traité par l'enzyme lactate déshydrogénase, qui forme du lactate et régénère une partie de la NAD + consommé de la glycolyse, mais sans la formation de nouvelles molécules ATP.

Mécanisme de lactate déshydrogénase (Source: Jazzlw [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)] via Wikimedia Commons)

De plus, le pyruvate peut être utilisé dans des processus anabolisants qui conduisent à la formation d'acide aminé d'alanine, par exemple, ou peuvent également agir comme un squelette pour la synthèse des acides gras.

Comme le pyruvate, le produit final de la glycolyse, de nombreux intermédiaires de réaction remplissent d'autres fonctions sur les routes cataboliques ou anaboliques importantes pour la cellule.

C'est le cas du glucose 6-phosphate et de la route du pentose phosphate, où les intermédiaires des ribosous présents dans les acides nucléiques sont obtenus.

Les références

1. Akram, m. (2013). Mini-révision sur la glycolyse et le cancer. J. Cane. Éduquer., 28, 454-457.
2. ESEN, E., & Long, F. (2014). Glycolyse aérobie dans les ostéoblastes. REP Curr Osteoporos, 12, 433-438.