Chapitre 11 — Le métabolisme énergétique · Topic 2 : Le devenir du pyruvate · Leçon 2.2
Sans oxygène — ou sans mitochondries — le pyruvate ne peut pas être oxydé en acétyl-CoA. La cellule emprunte alors une issue de secours : la fermentation lactique. Son but n’est pas de produire de l’énergie, mais de régénérer le NAD⁺ indispensable à la poursuite de la glycolyse.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire la transformation du pyruvate en lactate ;
- expliquer pourquoi elle régénère le NAD⁺ ;
- citer les situations où elle se produit.
🧭 Plan de la leçon
- La transformation du pyruvate en lactate
- Le rôle clé : régénérer le NAD⁺
- Quand a lieu la fermentation lactique ?
1. La transformation du pyruvate en lactate
En anaérobiose (ou en l’absence de mitochondries), le pyruvate est transformé en lactate par la lactate déshydrogénase. Comme la glycolyse produit 2 pyruvates par glucose, 1 glucose donne 2 lactates.
2. Le rôle clé : régénérer le NAD⁺
La transformation du pyruvate en lactate permet la réoxydation du NADH,H⁺ (formé lors de la glycolyse) en NAD⁺. C’est l’élément essentiel :
- elle maintient le pool cytosolique de NAD⁺ ;
- ce NAD⁺ pourra ensuite être réutilisé pour d’autres glycolyses.
Sans cette régénération, la glycolyse manquerait vite de NAD⁺ et s’arrêterait. La fermentation lactique est donc ce qui permet à la cellule de continuer à produire un peu d’ATP sans oxygène.
La fermentation lactique ne produit pas d’énergie supplémentaire : son seul rôle est de régénérer le NAD⁺ pour entretenir la glycolyse. L’ATP, c’est la glycolyse qui le fournit (2 ATP nets). Au concours, ne dis pas que « la fermentation produit de l’ATP » : elle permet à la glycolyse de continuer à en produire.
3. Quand a lieu la fermentation lactique ?
Cette voie s’observe notamment dans :
- les contractions musculaires intenses (besoin d’ATP rapide, oxygène insuffisant) ;
- les muscles pauvres en mitochondries ;
- les globules rouges (dépourvus de mitochondries) ;
- les micro-organismes.
C’est Louis Pasteur qui, dès 1857, montra que la fermentation lactique (celle qui fait, par exemple, cailler le lait) est l’œuvre de micro-organismes vivants — « la fermentation, loin d’être un processus de mort, est un processus de vie ». Ces travaux fondèrent la microbiologie moderne.
En anaérobiose, la lactate déshydrogénase transforme le pyruvate en lactate (1 glucose → 2 lactates). Son rôle : réoxyder le NADH,H⁺ en NAD⁺, ce qui maintient le pool de NAD⁺ nécessaire à la glycolyse. Situations : muscle intense, muscle pauvre en mitochondries, globules rouges, micro-organismes.
🧠 À retenir absolument
- En anaérobiose : pyruvate → lactate par la lactate déshydrogénase ; 1 glucose → 2 lactates.
- Rôle = réoxyder le NADH,H⁺ en NAD⁺ → maintien du pool cytosolique de NAD⁺ pour entretenir la glycolyse.
- La fermentation ne produit pas d’ATP supplémentaire : elle permet à la glycolyse de continuer.
- Situations : contractions musculaires intenses, muscles pauvres en mitochondries, globules rouges, micro-organismes.
❓ Questions fréquentes
Quelle enzyme transforme le pyruvate en lactate ?
La lactate déshydrogénase. Cette réaction a lieu en anaérobiose ou dans les cellules dépourvues de mitochondries, et transforme les 2 pyruvates d’un glucose en 2 lactates.
À quoi sert vraiment la fermentation lactique ?
À régénérer le NAD⁺ en réoxydant le NADH,H⁺ produit par la glycolyse. Ce NAD⁺ est indispensable pour que la glycolyse puisse continuer à fonctionner et à fournir de l’ATP en l’absence d’oxygène.
La fermentation lactique produit-elle de l’ATP ?
Non, pas directement. C’est la glycolyse qui fournit l’ATP (2 nets). La fermentation se contente de recycler le NAD⁺, ce qui permet à la glycolyse de continuer à tourner.
Dans quelles cellules observe-t-on cette voie ?
Dans les muscles lors de contractions intenses ou pauvres en mitochondries, dans les globules rouges (qui n’ont pas de mitochondries) et chez de nombreux micro-organismes.
🚀 Pour aller plus loin
En aérobiose, l’acétyl-CoA formé à partir du pyruvate entre dans la grande voie d’oxydation : le cycle de Krebs.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.