Glycolyse

Définition de Glycolyse

Suite de réactions enzymatiques du cytoplasme qui dégradent une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate, avec un gain net de deux ATP. En présence d'oxygène suffisant, le pyruvate entre dans la mitochondrie pour le cycle de Krebs ; lorsque la demande dépasse la capacité oxydative, il est transformé en lactate, ce qui régénère le NAD+ nécessaire à la poursuite de la glycolyse.

Pour aller plus loin

Formule

Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ donne 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH. À partir du glycogène musculaire, le bilan est de 3 ATP par unité de glucose.

Exemple chiffré

La glycolyse fournit un ATP toutes les quelques millisecondes mais avec un faible rendement : 2 ATP par glucose, contre environ 30 à 32 ATP pour l'oxydation complète en aérobie.

Piège classique

Parler de glycolyse anaérobie ne signifie pas que l'oxygène est absent du muscle : il est simplement insuffisant par rapport à la vitesse de production de pyruvate.

Dans le cours

Extrait du chapitre « De la cellule au corps humain » (Physiologie).

La respiration cellulaire est l'ensemble des réactions qui oxydent le glucose (ou d'autres nutriments) pour produire de l'ATP. Elle se déroule en trois grandes étapes : glycolyse (cytoplasme), cycle de Krebs (matrice mitochondriale) et chaîne respiratoire (membrane mitochondriale interne).

Teste-toi

1. Le lactate produit lors de la glycolyse anaérobie est un déchet métabolique éliminé par l'organisme.

   • Vrai
   • Faux

   Réponse : Faux

   Faux : le lactate n'est pas un déchet. C'est un substrat énergétique recyclé par le foie (cycle de Cori, néoglucogenèse) et réutilisé comme carburant par le cœur, le cerveau et les fibres oxydatives. Il est produit dès que le flux glycolytique dépasse la capacité d'oxydation mitochondriale du pyruvate, y compris en présence d'oxygène. C'est l'accumulation de protons H+, et non le lactate lui-même, qui contribue à la baisse de performance.

2. Quelle est la principale différence entre la glycolyse aérobie et anaérobie ?

   • Le nombre d'ATP produits : 2 (aérobie) ou 4 (anaérobie)
   • Les substrats : glucose (aérobie) ou glycogène (anaérobie)
   • Le devenir du pyruvate : cycle de Krebs (aérobie) ou lactate (anaérobie)
   • Le lieu : mitochondrie (aérobie) ou cytoplasme (anaérobie)

   Réponse : Le devenir du pyruvate : cycle de Krebs (aérobie) ou lactate (anaérobie)

   La glycolyse se déroule toujours dans le cytoplasme et produit 2 ATP nets + 2 pyruvates. La différence :- Aérobie : pyruvate → mitochondrie → cycle de Krebs → 36-38 ATP total- Anaérobie : pyruvate → lactate (régénération NAD+) → seulement 2 ATP total