8.5: Outcomes of Glycolysis
8.5: Résultats de la glycolyse
Nearly all the energy used by cells comes from the bonds that make up complex, organic compounds. These organic compounds are broken down into simpler molecules, such as glucose. Subsequently, cells extract energy from glucose over many chemical reactions—a process called cellular respiration.
Cellular respiration can take place in the presence or absence of oxygen, referred to as aerobic and anaerobic respiration, respectively. In the presence of oxygen, cellular respiration starts with glycolysis and continues with pyruvate oxidation, the citric acid cycle, and oxidative phosphorylation.
Both aerobic and anaerobic cellular respiration start with glycolysis. Glycolysis yields a net gain of two pyruvate molecules, two NADH molecules, and two ATP molecules (four produced minus two used during energy-requiring glycolysis). In addition to these major products, glycolysis generates two water molecules and two hydrogen ions.
In cells that carry out anaerobic respiration, glycolysis is the primary source of ATP. These cells use fermentation to convert NADH from glycolysis back into NAD+, which is required to continue glycolysis. Glycolysis is also the primary source of ATP for mature mammalian red blood cells, which lack mitochondria. Cancer cells and stem cells rely on aerobic glycolysis for ATP.
Cells that use aerobic respiration continue to break down pyruvate after glycolysis via pyruvate oxidation, the citric acid cycle, and oxidative phosphorylation. Pyruvate oxidation converts pyruvate from glycolysis into acetyl-CoA—the primary input for the citric acid cycle. NAD+ for continued glycolysis is replenished during oxidative phosphorylation, when NADH shuttles and donates electrons to the electron transport chain, becoming NAD+.
The energy-carrier ATP is the main product of cellular respiration. Although oxidative phosphorylation produces most of the ATP generated by aerobic respiration, ATP is also produced during glycolysis and the citric acid cycle.
Presque toute l’énergie utilisée par les cellules provient des liaisons qui composent des composés organiques complexes. Ces composés organiques sont décomposés en molécules plus simples, comme le glucose. Par la suite, les cellules extraient de l’énergie du glucose sur de nombreuses réactions chimiques, un processus appelé respiration cellulaire.
La respiration cellulaire peut avoir lieu en présence ou en absence d’oxygène, appelée respiration aérobie et anaérobie, respectivement. En présence d’oxygène, la respiration cellulaire commence par la glycolyse et se poursuit avec l’oxydation du pyruvate, le cycle de l’acide citrique et la phosphorylation oxydative.
La respiration cellulaire aérobie et anaérobie commencent par la glycolyse. La glycolyse produit un gain net de deux molécules de pyruvate, de deux molécules de NADH et de deux molécules d’ATP (quatre produites moins deux utilisées lors de la glycolyse nécessitant une énergie). En plus de ces principaux produits, la glycolyse génère deux molécules d’eau et deux ions hydrogène.
Dans les cellules qui effectuent la respiration anaérobie, la glycolyse est la principale source d’ATP. Ces cellules utilisent la fermentation pour convertir le NADH de la glycolyse en NAD+, qui est nécessaire pour poursuivre la glycolyse. La glycolyse est également la principale source d’ATP pour les globules rouges des mammifères matures, qui manquent de mitochondries. Les cellules cancéreuses et les cellules souches reposent sur la glycolyse aérobie pour l’ATP.
Les cellules qui utilisent la respiration aérobie continuent de décomposer le pyruvate après la glycolyse par oxydation pyruvate, le cycle de l’acide citrique, et la phosphorylation oxydative. L’oxydation du pyruvate convertit le pyruvate de glycolyse en acétyl-CoA, l’apport primaire pour le cycle de l’acide citrique. NAD+ pour la glycolyse continue est réapprovisionné pendant la phosphorylation oxydative, lorsque NADH navettes et donne des électrons à la chaîne de transport d’électrons, devenant NAD +.
L’ATP porteur d’énergie est le principal produit de la respiration cellulaire. Bien que la phosphorylation oxydative produise la majeure partie de l’ATP généré par la respiration aérobie, l’ATP est également produit pendant la glycolyse et le cycle de l’acide citrique.
