Chapitre 11 — Le métabolisme énergétique · Topic 1 : La glycolyse · Leçon 1.3
Place à la phase de restitution : c’est elle qui « rembourse » l’investissement et produit l’énergie nette. Réalisée deux fois (un GAP a donné deux GAP), elle conduit le glycéraldéhyde 3-phosphate jusqu’au pyruvate, en formant de l’ATP et du NADH.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- ordonner les 5 étapes de la phase de restitution ;
- repérer où sont produits l’ATP et le NADH,H⁺ ;
- établir le bilan net de la glycolyse.
🧭 Plan de la leçon
- Vue d’ensemble de la phase de restitution
- Les 5 étapes
- Le bilan net de la glycolyse
1. Vue d’ensemble de la phase de restitution
La phase de restitution est réalisée 2 fois, puisque 2 molécules de GAP ont été générées. Elle comporte :
- une étape d’oxydation, permise par la réduction de 2 × 1 NAD⁺ en NADH,H⁺ ;
- la formation de 4 molécules d’ATP (2 × 2 ATP).
2. Les 5 étapes
| # | Réaction | Enzyme | À retenir |
|---|---|---|---|
| 6 | GAP ↔ 1,3-bisphosphoglycérate | Glycéraldéhyde 3P déshydrogénase | Oxydation couplée à la réduction de NAD⁺ → NADH,H⁺ ; formation d’une liaison acyl-phosphate riche en énergie (avec un Pi) |
| 7 | 1,3-bisP-glycérate ↔ 3-phosphoglycérate | Phosphoglycérate kinase | Transfert du phosphate sur un ADP → 1 ATP (×2). À ce stade, le bilan de la glycolyse est nul |
| 8 | 3-phosphoglycérate ↔ 2-phosphoglycérate | Phosphoglycérate mutase | Déplacement du phosphate (isomérisation réversible) |
| 9 | 2-phosphoglycérate ↔ PEP | Énolase | Déshydratation (perte d’H₂O) → liaison énol-phosphate très riche en énergie ; inhibée par les fluorures |
| 10 | PEP → pyruvate | Pyruvate kinase | Irréversible ; transfert du phosphate sur un ADP → 1 ATP (×2) |
PEP = phosphoénolpyruvate. Deux étapes produisent de l’ATP : la phosphoglycérate kinase (étape 7) et la pyruvate kinase (étape 10), chacune ×2.
Pourquoi les tubes de prélèvement sanguin pour la glycémie contiennent-ils du fluorure ? Parce que le fluorure inhibe l’énolase (étape 9) et bloque ainsi la glycolyse. Sans lui, les globules rouges du tube continueraient à consommer le glucose in vitro, faisant chuter la glycémie mesurée et simulant une fausse hypoglycémie !
3. Le bilan net de la glycolyse
En rassemblant les deux phases :
- Phase de préparation : −2 ATP ;
- Phase de restitution : +4 ATP, +2 NADH,H⁺, +2 H₂O.
Bilan net en anaérobiose :
1 glucose + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 pyruvates + 2 (NADH,H⁺) + 2 ATP + 2 H₂O
4 ATP produits − 2 ATP consommés = 2 ATP nets. Le piège classique : confondre l’ATP produit (4) et l’ATP net (2). Au concours, précise toujours s’il s’agit du brut ou du net.
Phase de restitution (×2) : GAP déshydrogénase (oxydation, NAD⁺→NADH,H⁺) · phosphoglycérate kinase (+1 ATP) · mutase · énolase (déshydratation, inhibée par le fluorure) · pyruvate kinase (irréversible, +1 ATP). Bilan net : 2 ATP + 2 NADH,H⁺ par glucose.
🧠 À retenir absolument
- Phase réalisée 2 fois (2 GAP) ; produit 4 ATP et 2 NADH,H⁺.
- GAP déshydrogénase : oxydation du GAP, réduction de NAD⁺ → NADH,H⁺.
- Phosphoglycérate kinase : +1 ATP (×2) ; à ce stade le bilan est nul.
- Énolase : déshydratation du 2-PG en PEP ; inhibée par le fluorure (tubes de glycémie).
- Pyruvate kinase : irréversible, PEP → pyruvate, +1 ATP (×2).
- Bilan net : 1 glucose → 2 pyruvates + 2 ATP + 2 NADH,H⁺ + 2 H₂O (4 ATP produits − 2 consommés).
❓ Questions fréquentes
Pourquoi la phase de restitution est-elle réalisée deux fois ?
Parce que la phase de préparation a généré deux molécules de GAP à partir d’un seul glucose. Chaque GAP parcourt les cinq étapes de restitution, d’où les facteurs « ×2 » dans les bilans.
Quelles étapes produisent de l’ATP ?
Deux : la phosphoglycérate kinase (étape 7) et la pyruvate kinase (étape 10), chacune réalisée deux fois. Cela fait 4 ATP produits, soit 2 ATP nets après déduction des 2 ATP investis.
Pourquoi met-on du fluorure dans les tubes de prélèvement pour la glycémie ?
Parce que le fluorure inhibe l’énolase et bloque la glycolyse. Cela empêche les globules rouges du tube de consommer le glucose in vitro, ce qui fausserait la mesure de la glycémie vers le bas.
Quel est le bilan net exact de la glycolyse ?
Par glucose : 2 pyruvates, 2 ATP nets (4 produits − 2 consommés), 2 NADH,H⁺ et 2 H₂O. Attention à ne pas confondre l’ATP produit (4) et l’ATP net (2).
🚀 Pour aller plus loin
Le pyruvate est formé : son destin dépend maintenant de la présence ou non d’oxygène.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.