Par Kevin Beck, mis à jour le 30 août 2022
Le glucose est le carburant essentiel qui alimente chaque cellule vivante. Lorsque le sucre à six carbones traverse la membrane plasmique, il est immédiatement phosphorylé pour former du glucose‑6‑phosphate (G‑6‑P). Le phosphate ajouté porte une charge négative, piégeant la molécule à l'intérieur du cytoplasme et ouvrant la voie à la synthèse de l'ATP.
Également connu sous le nom de dextrose dans des contextes non biologiques et de glycémie en milieu clinique, le glucose (C6 H12 O6 ) est un substrat métabolique clé. Chez un adulte type, la glycémie est en moyenne de 100 mg/dL, ce qui équivaut à environ 4 g de sucre circulant dans les 4 L de sang.
Les cellules procaryotes manquent de mitochondries et dépendent donc presque entièrement de la glycolyse pour générer de l’énergie. Les cellules eucaryotes, en revanche, exploitent à la fois la glycolyse et le système de phosphorylation oxydative mitochondriale pour produire beaucoup plus d'ATP par molécule de glucose.
La glycolyse consiste en dix réactions catalysées par des enzymes qui divisent une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate, produisant un rendement net de deux ATP et deux NADH :
C6 H12 O6 → 2C3 H4 O3 + 2ATP + 2NADH
Vous trouverez ci-dessous un aperçu concis du sentier.
Une fois formé, le pyruvate suit l'un des deux destins suivants :
L'activité ultérieure de la chaîne de transport d'électrons utilise les électrons de haute énergie du NADH et du FADH₂ pour générer environ 34 molécules d'ATP supplémentaires par molécule de glucose, l'oxygène agissant comme accepteur d'électrons final.
La phosphorylation du glucose emprisonne le sucre à l’intérieur de la cellule, le rendant disponible pour la production progressive d’ATP. Alors que les procaryotes dépendent uniquement de la glycolyse, les cellules eucaryotes combinent la glycolyse avec la phosphorylation oxydative mitochondriale pour une extraction efficace de l'énergie.