Elle se fait dans la mitochondrie. Le pyruvate est transporté dans la mitochondrie. Il est d'abord transformé par le complexe multi-enzymatique de la pyruvate déshydrogénase en acétyl-CoA.
Devenir du pyruvate en aérobiose
Cette réaction a lieu au niveau de la paroi mitochondriale pour les eucaryotes et au niveau de la membrane pour les procaryotes.
La glycolyse signifie "dégradation du glucose". La glycolyse transfome le glucose en 2 acides pyruviques et permet la fabrication de 2 ATP. Pour rappel, la glycolyse a lieu à l'extérieur de la mitochondrie, dans le cytosol (matrice du cytoplasme).
La réaction de décarboxylation oxydative intervient dans la matrice mitochondriale. Le pyruvate dérivé du glucose par glycolyse est déshydrogéné pour donner de l'acétyl CoA et du CO2 par le complexe enzymatique pyruvate déshydrogénase (PDC).
Elle se déroule dans le hyaloplasme (ou cytosol) de la cellule. Comme son nom l'indique elle nécessite du glucose et permet de produire du pyruvate.
Le complexe pyruvate déshydrogénase (PDC) est l'association de trois enzymes intervenant séquentiellement pour catalyser la décarboxylation oxydative du pyruvate en acétyl-CoA.
Pyruvate. Le pyruvate est transporté à l'intérieur de la mitochondrie par le co-transporteur (symport), H +/pyruvate translocase, de 40 kDa de poids moléculaire (mal caractérisé par ailleurs) et mis en jeu par le gradient de protons (H +) (symport) (voir figure 18).
L'acétyl-CoA est produite à la fois par la dégradation des glucides via la glycolyse et par la dégradation des acides gras constituant les lipides via la β-oxydation. Elle entre dans le cycle de Krebs des mitochondries en réagissant avec l'oxaloacétate pour former du citrate, avec libération d'une coenzyme A libre.
La chaîne respiratoire assure le transport à la fois des protons et des électrons. Ces derniers circulent de donneurs en accepteurs d'électrons, tandis que les protons circulent à travers la membrane.
Elle se trouve dans la membrane mitochondriale interne. Le succinate est également oxydé par la chaîne de transport d'électrons mais entre dans cette voie métabolique d'une manière différente.
La transformation du pyruvate en glucose est appelée la néoglucogenèse et le processus du stockage du glucose excédentaire dans le foie ou dans le muscle est la glycogénogénèse.
La voie de la glycolyse correspond à une série de réactions catalysées par des enzymes qui dégradent une molécule de glucose (6 carbones) en deux molécules de pyruvate (3 carbones). Chez les eucaryotes, cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule.
L'oxydation du glucose en 6 CO2 implique les voies ou réactions métaboliques suivantes : glycolyse, transformation du pyruvate en acétylCoA (libération de 2 CO2), cycle de Krebs (libération de 4 CO2) et phosphorylations oxydatives. L'animation ci-dessous présente le bilan en ATP de l'oxydation du glucose.
Elle a lieu chez des levures et des bactéries, ainsi que dans les cellules musculaires manquant d'oxygène, c'est-à-dire en conditions anaérobies.
La fermentation se déroule toujours dans le cytoplasme de la cellule et en anaérobie. Il existe deux types de fermentations : la fermentation alcoolique permet l'oxydation du pyruvate en éthanol ; et la fermentation lactique permet l'oxydation du pyruvate en acide lactique.
Il y a deux types de glycolyse: la glycolyse aérobie (en présence d'oxygène) qui se passe dans toutes les cellules, et la glycolyse anaérobie (sans oxygène) qui se passe parfois dans la cellule musculaire lorsque l'apport en oxygène est insuffisant (effort violent et prolongé).
Remarque (hors programme) : pourquoi 36 ou 38 molécules d'ATP ? En fait cela dépend de la manière dont les transporteurs de protons (NADH) sont transférés dans la matrice.
Comme le NADH est oxydé par le complexe I (transport d'un proton à travers la membrane mitochondriale) et le FADH2 est oxydé par le complexe II (transport de zéro proton à travers la membrane mitochondriale), la production nette de molécules d'ATP sera de 3 et 2 respectivement.
Pourquoi 32 ATP ? Les 12 NADH,H+ sont donc réoxydés en 12 NAD+, et il y a production totale de 32 ATP. Pour faire le bilan énergétique complet de l'oxydation complète du glucose, il faut penser à ajouter au 32 ATP, les 2 ATP formés lors de la glycolyse et les 2 ATP formés lors du cycle de Krebs.
L'oxydation du glucose et la production d'ATP. L'oxydation complète du glucose correspond au processus de respiration cellulaire. La fermentation lactique est une oxydation incomplète du glucose. Toutes deux permettent la formation de composés réduits \ce{RH}, \ce{H+} qui sont ensuite utilisés pour produire de l'ATP.
L'acétyl-coenzyme A (abrégée en acétyl-coA) est une enzyme essentiellement présente au niveau du foie, du tissu adipeux et des glandes mammaires. Elle intervient dans le processus de synthétisation des acides gras.
Le coenzyme A est une molécule très importante qui permet à l'organisme de fabriquer de l'énergie et de synthétiser et oxyder les graisses. Il contient dans sa structure de l'acide pantothénique, autrement dit la vitamine B5.
Cette série de réactions chimiques, qui conduit à la dégradation des molécules d'origine alimentaire en présence du dioxygène de l'air, est nommée « respiration cellulaire ». Elle se déroule au cœur même de nos cellules…
Elles sont un lieu de stockage du calcium, de catabolisme des acides gras (tout comme les peroxysomes avec lesquels elles communiquent) pour la production d'énergie et elles sont impliquées dans l'apoptose, une forme de mort cellulaire programmée.
La glycolyse a lieu dans la mitochondrie. La glycolyse a pour sustrat le pyruvate. Le pyruvate participe au cycle de Krebs.