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La glycolyse anaérobie est la transformation du glucose en lactate lorsque des quantités limitées d’oxygène (O2) sont disponibles. La glycolyse anaérobie n’est un moyen efficace de production d’énergie que pendant un exercice court et intense, fournissant de l’énergie pendant une période allant de 10 secondes à 2 minutes. Cette durée est beaucoup plus rapide que celle du métabolisme aérobie. Le système de glycolyse anaérobie (acide lactique) est dominant pendant environ 10 à 30 secondes lors d’un effort maximal. Il se reconstitue très rapidement pendant cette période et produit 2 molécules d’ATP par molécule de glucose, soit environ 5 % du potentiel énergétique du glucose (38 molécules d’ATP). La vitesse à laquelle l’ATP est produite est environ 100 fois supérieure à celle de la phosphorylation oxydative.
La glycolyse anaérobie aurait été le principal moyen de production d’énergie chez les organismes antérieurs, avant que l’oxygène ne soit à forte concentration dans l’atmosphère, et représenterait donc une forme plus ancienne de production d’énergie dans les cellules.
Chez les mammifères, le lactate peut être retransformé par le foie en glucose grâce au cycle de Cori.
Devenirs du pyruvate en conditions anaérobies :
- Le pyruvate est l’accepteur terminal d’électrons dans la fermentation lactique
Lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’oxygène dans les cellules musculaires pour poursuivre l’oxydation du pyruvate et du NADH produits dans la glycolyse, le NAD+ est régénéré à partir du NADH par réduction du pyruvate en lactate. Le lactate est converti en pyruvate par l’enzyme lactate déshydrogénase. Le changement d’énergie libre standard de la réaction est de -25,1 kJ/mol. - Fermentation de l’éthanol
Les levures et autres micro-organismes anaérobies convertissent le glucose en éthanol et en CO2 plutôt qu’en pyruvate. Le pyruvate est d’abord converti en acétaldéhyde par l’enzyme pyruvate décarboxylase en présence de Thiamine pyrophosphate et de Mg++. Le dioxyde de carbone est libéré au cours de cette réaction. L’acétaldéhyde est ensuite converti en éthanol par l’enzyme alcool déshydrogénase. Le NADH est oxydé en NAD+ au cours de cette réaction.