À peu près toutes les cellules de la Terre vivent de l'énergie récoltée à partir des molécules de glucose. Mais les cellules ne peuvent pas transférer directement l'énergie du glucose à leurs autres molécules; ils s'appuient plutôt sur une molécule appelée adénosine triphosphate, ou ATP. Pour obtenir l'ATP à partir du glucose, les cellules doivent d'abord séparer les molécules de glucose. Ce processus s'appelle la glycolyse, et nécessite la participation de dix enzymes différentes.

La glycolyse

La glycolyse est la première étape dans l'extraction de l'énergie du glucose. Il y a plusieurs façons de le faire, comme la respiration cellulaire. Vous pouvez penser à la respiration comme à la respiration, mais la respiration cellulaire est la raison pour laquelle vous respirez. Vos cellules utilisent l'oxygène que vous respirez pour obtenir autant d'énergie que possible du glucose. Les plantes et les micro-organismes font la même chose. La première étape de la respiration cellulaire, et d'autres processus pour obtenir de l'énergie à partir du glucose, est de diviser une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate.

Les réactions chimiques sont des processus dans lesquels les atomes passer à une autre configuration, généralement en les séparant et en les recombinant en des entités complètement différentes. Les enzymes sont des protéines qui aident les réactions chimiques. Par exemple, la première étape de la glycolyse consiste à convertir le glucose en glucose-6-phosphate. C'est-à-dire que le produit est une molécule de glucose avec un atome d'hydrogène remplacé par un groupe phosphate, un atome de phosphore et trois atomes d'oxygène. L'enzyme qui l'aide est appelée hexokinase. Deux autres enzymes, la phosphoglucomutase et la phosphofructokinase, modifient la forme du glucose, ce qui donne une molécule appelée fructose 1,6-biphosphate. Cette molécule de fructose est juste une forme légèrement différente de celle du glucose original, avec quelques groupes phosphate stockant de l'énergie ajoutée.

Séparation

L'enzyme aldolase aide le fractionnement du fructose à six carbones molécule en deux molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate (G3P) à trois carbones. En fait, l'aldolase sépare le fructose en une molécule G3P et une molécule de phosphate de dihydroxyacétone (DAP). Puis une autre enzyme, la triose phosphate isomérase, convertit le DAP en G3P.

Chacune des molécules G3P se déplace ensuite à travers quelques autres molécules à trois carbones, se débarrassant de quelques groupes de phosphates en cours de route et laissant une molécule de pyruvate. Chacune des cinq étapes est aidée par une enzyme. Les cinq enzymes impliquées sont la phosphate déshydrogénase, la phosphoglycérate kinase, la phosphoglycéromutase, l'énolase et la pyruvate kinase.

La glycolyse et l'énergie

Toutes ces enzymes à son complexe fonctionnent pour une seule raison: rendre l'énergie disponible pour la cellule. Les cinq premières étapes de la glycolyse font que la cellule dépense de l'énergie - en utilisant jusqu'à deux molécules d'ATP. Les étapes suivantes le font tourner, générant quatre molécules d'ATP. Mais ce n'est que le début.

Les molécules de pyruvate génèrent de l'ATP supplémentaire - à la fois directement et indirectement. Les réactions chimiques spécifiques et le nombre total de molécules d'ATP générées dépendent du type de cellule et de la disponibilité en oxygène, mais tout commence par la glycolyse. (voir référence 3 pour la respiration et la fermentation)