La glycolyse est la voie universelle en dix étapes qui extrait l'énergie du glucose, produisant ainsi de l'ATP pour chaque cellule du corps. Dans les organismes aérobies, la chaîne respiratoire cellulaire complète peut générer 36 à 38 ATP par glucose, tandis que la glycolyse à elle seule produit 2 ATP.
Le glucose pénètre dans le cytoplasme, est phosphorylé, divisé en deux fragments à 3 carbones et finalement converti en pyruvate. Le processus génère deux ATP et produit du NADH, qui alimente la respiration ou la fermentation en aval.
L'oxygène n'est pas nécessaire à la glycolyse; la fermentation peut maintenir la voie en convertissant le pyruvate en lactate, régénérant ainsi le NAD + .
Le glucose est d'abord phosphorylé en glucose‑6‑phosphate, puis réarrangé en fructose‑6‑phosphate et à nouveau phosphorylé en fructose‑1,6‑bisphosphate. Cet « investissement » coûteux à deux ATP est essentiel pour les étapes ultérieures de production d’énergie.
Le fructose‑1,6‑bisphosphate se divise en deux molécules de glycéraldéhyde‑3‑phosphate. Grâce à une série de réarrangements et de phosphorylations, chacun est converti en pyruvate, générant ainsi quatre ATP et deux NADH. Gain net :deux ATP.
L'équation globale équilibrée pour la glycolyse est :
C6H12O6 + 2 ATP + 2 NAD+ → 2 C3H4O3 + 4 ATP + 2 NADH + 2 H+
Le pyruvate pénètre ensuite dans les mitochondries pour la respiration aérobie lorsque l'oxygène est abondant, ou est converti en lactate dans le cytoplasme dans des conditions hypoxiques.
