Qu'est-ce que la phosphorylation au niveau du substrat?
La phosphorylation au niveau du substrat englobe certaines réactions chimiques qui se produisent dans les cellules humaines au cours de la glycolyse, la conversion du glucose conduisant à la production de deux molécules de haute énergie, appelées adénosine triphosphate (ATP). Ceci est accompli par le transfert chimique d'un groupe phosphate de chacune des deux molécules de phosphoénolpyruvate (PEP), formant de l'ADP, qui est ensuite transformé en ATP. En plus de l'ATP, la glycolyse donne également deux molécules de nicotinamide adénine dinucléotide (NADH) sous forme réduite et de pyruvate, qui est placé dans la phase suivante de la respiration cellulaire.
L'ATP est la principale molécule d'énergie utilisée par les cellules. Elle est responsable de tous les processus qui s'y déroulent. La phosphorylation au niveau du substrat joue un rôle mineur, mais important, et constitue en fait l'une des deux manières dont l'ATP est produit à partir d'ADP chez l'homme. La phosphorylation oxydative est l'autre mécanisme nécessaire à la production d'énergie, dont la plupart se produit à l'intérieur des mitochondries de la cellule. Souvent désignée comme la centrale de la cellule, la mitochondrie est l'organite dans laquelle se produisent tous les stades de la respiration cellulaire, à l'exception de la glycolyse. Toutes les étapes de la glycolyse, y compris la phosphorylation au niveau du substrat, ont lieu dans le cytosol de la cellule, un fluide contenant tous les composants cellulaires tels que le noyau et les ribosomes.
La respiration cellulaire chez l'homme se produit en aérobiose et consiste en quatre étapes de réactions par lesquelles les aliments sont convertis en ATP. La glycolyse est le début du processus dont la phosphorylation au niveau du substrat constitue la dernière étape. Ensuite, le pyruvate issu de la glycolyse est utilisé pour former de l’acétyl-coenzyme A, à partir duquel le dioxyde de carbone, produit résiduel, est libéré. Avec le cycle de Krebs, une partie de la coenzyme est utilisée pour fabriquer un autre produit chimique appelé citrate, davantage de dioxyde de carbone est libéré sous forme d'ATP, de NADH et une autre molécule produisant de l'énergie, appelée flavine adénine dinucléotide (FADH2), est également un produit final. La dernière de ces étapes est la chaîne de transport d'électrons et la chimiosmose, grâce à laquelle l'énergie tirée du glucose, du NADH et du FADH2 est utilisée dans le mouvement des ions hydrogène à travers la membrane des mitochondries, ainsi que pour la production de plus d'ATP.
La pyruvate kinase est l'enzyme responsable de la catalyse de la phosphorylation au niveau du substrat. D'autres réactions chimiques de la glycolyse et des phases subséquentes de respiration cellulaire impliquent l'action d'une certaine enzyme, une protéine nécessaire au contrôle de la vitesse des réactions, essentielle pour la satisfaction des besoins énergétiques du corps humain, car la consommation ne prend qu'une minute. ATP disponible. Une fois la réaction terminée, l’enzyme est recyclée et réutilisée.