1. Phosphorylation initiale :
Le glucose est d'abord phosphorylé par l'enzyme hexokinase, en utilisant une molécule d'ATP. Cela forme du glucose-6-phosphate (G6P).
2. Isomérisation :
Le G6P est converti en son isomère, le fructose-6-phosphate (F6P) par l'enzyme phosphoglucose isomérase.
3. Deuxième phosphorylation :
F6P subit une seconde phosphorylation par la phosphofructokinase-1 (PFK-1). Cette réaction, qui fait appel à une autre molécule d'ATP, aboutit à la formation de fructose-1,6-bisphosphate (FBP).
4. Clivage du fructose :
Le FBP à six carbones est ensuite divisé en deux molécules à trois carbones :le glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P) et le phosphate de dihydroxyacétone (DHAP) par l'enzyme aldolase.
5. Isomérisation :
Le DHAP est facilement isomérisé en G3P par l'enzyme triose phosphate isomérase.
6. Oxydation :
Les molécules G3P subissent des réactions oxydatives pour former du 1,3-bisphosphoglycérate (BPG) par les enzymes glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase. Ce processus génère également deux molécules de NADH (nicotinamide adénine dinucléotide) pour chaque molécule de glucose.
7. Transfert de Phosphate :
Le groupe phosphate à haute énergie du BPG est ensuite transféré à l'ADP, formant de l'ATP, via une phosphorylation au niveau du substrat catalysée par la phosphoglycérate kinase. Cette étape génère deux molécules d'ATP pour chaque molécule de glucose.
8. Isomérisation :
Les molécules de 3-phosphoglycérate (3-PGA) produites à l'étape précédente sont isomérisées en 2-phosphoglycérate (2-PGA) par la phosphoglycéromutase.
9. Déshydratation :
L'enzyme énolase élimine l'eau du 2-PGA pour former du phosphoénolpyruvate (PEP), générant ainsi deux molécules d'eau.
10. Transfert de Phosphate :
Le PEP fait ensuite don de son groupe phosphate à l'ADP, formant ainsi une troisième molécule d'ATP pour chaque molécule de glucose. Cette étape est catalysée par la pyruvate kinase, entraînant la production de pyruvate.
En bref, dix réactions se produisent dans la glycolyse, dont la phosphorylation, les isomérisations, les clivages, les oxydations et les phosphorylations au niveau du substrat. Ce processus permet la conversion d'une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate, tout en générant un réseau de deux molécules d'ATP et de deux molécules de NADH, qui servent de porteurs d'électrons dans la respiration cellulaire. Le NADH et l'ATP produits lors de la glycolyse joueront un rôle crucial dans les voies métaboliques ultérieures, telles que le cycle de l'acide citrique (cycle de Krebs) et la phosphorylation oxydative.
