Pyruvate

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Formule développée de l'acide pyruvique

Le pyruvate est le produit final des voies de dégradation du glucose (la glycolyse, voie des pentoses phosphates, voie d'Entner-Doudoroff). Il est le substrat de la fermentation en condition anaérobie, et du cycle de Krebs en condition aérobie.

Nom systématique : 2-oxypropanoate
Formule brute : C₃H₃O₃^-
Formule semi-développée : CH₃-CO-COO^-
Masse molaire : 87,0 g/mol

(Son acide conjugué est l'acide pyruvique : CH₃-CO-COOH)

Sommaire

1 Devenir du pyruvate en anaérobiose
- 1.1 Fermentation lactique
- 1.2 Fermentation alcoolique
2 Devenir du pyruvate en aérobiose
- 2.1 Décarboxylation oxydative
- 2.2 Carboxylation
3 Comparaison du rendement énergétique des réactions
4 Voir aussi

[modifier] Devenir du pyruvate en anaérobiose

Ces réactions ont lieu dans le cytoplasme. Dans le muscle (pour la fermentation lactique) ou chez la levure (pour la fermentation alcoolique). D'autres fermentations sont possibles, chez les entérobactéries. Voir voies fermentaires des entérobactéries.

[modifier] Fermentation lactique

$CH_{3}-CO-COO^- + NADH,H^+ \leftrightarrow CH_{3}-CHOH-COO^- + NAD^+$

(enzyme : lactate déshydrogénase)

[modifier] Fermentation alcoolique

1) $CH_{3}-CO-COO^- + H^+ \longrightarrow CH_{3}-CHO +CO_{2}$

(enzyme : pyruvate décarboxylase, en présence de thyamine pyrophosphate)

2) $CH_{3}-CHO + NADH,H^+ \leftrightarrow CH_{3}-CH_{2}OH + NAD^+$

(enzyme : alcool déshydrogénase)

[modifier] Devenir du pyruvate en aérobiose

Elle a lieu dans la mitochondrie. Le pyruvate y pénètre par la pyruvate translocase. Deux réactions sont possibles qui génèrent les précurseurs du cycle de Krebs :

[modifier] Décarboxylation oxydative

Cette réaction est catalysée par un complexe multienzymatique (pyruvate déshydrogénase) faisant intervenir cinq coenzymes. Trois coenzymes sont liés aux apoenzymes : le thyamine pyrophosphate ou TPP, le lipoate et le FAD (ce sont des groupements prosthétiques). Les deux autres sont libres et non liés au complexe : le NAD et le coenzyme A.

BILAN : $Pyruvate + HSCoA + NAD^{+} \longrightarrow AcetylCoA + CO_{2} + NADH,H^{+}$

Le NADH sera ensuite réoxydé par la chaîne respiratoire pour produire de l'ATP.

[modifier] Carboxylation

La réaction est catalysée en présence de biotine par la pyruvate carboxylase (synthétase), produit de l'oxaloacétate.

BILAN : $Pyruvate + ATP + H_{2}O + CO_{2} \longrightarrow Oxaloacetate + ADP + P_{i}$

[modifier] Comparaison du rendement énergétique des réactions

À partir d'une molécule de glucose (qui donne 2 molécules de pyruvate) :

Les fermentations sont moins rentables (elles libèrent 2 molécules d'ATP) ;
Les utilisations en aérobiose libèrent plus d'énergie (14 ATP pour la décarboxylation oxydative, 6 pour la carboxylation) ; et encore, ce n'est pas terminé (voir cycle de Krebs).