Description

L'ion 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 d'une fermentation en condition anaérobie (fermentation lactique, alcoolique), et du cycle de Krebs de façon indirecte en condition aérobie, après décarboxylation oxydative le convertissant en acétyl-coenzyme A.

Formation du pyruvate par la glycolyse

	+ ADP + H+   ${\displaystyle \rightleftharpoons }$   ATP +
PEP		Acide pyruvique
Pyruvate kinase – EC 2.7.1.40

Le phosphoénolpyruvate (PEP) formé au cours de la glycolyse possède un groupe phosphate à haut potentiel de transfert — ΔG°' = −61,9 kJ mol⁻¹, valeur la plus élevée mesurée chez les êtres vivants — permettant la phosphorylation d'une molécule d'ADP en ATP par la pyruvate kinase. Un cation Mg²⁺ est nécessaire à cette réaction comme cofacteur.

Devenir du pyruvate en anaérobiose

Les réactions suivantes ont lieu, en milieu anaérobie, dans le cytoplasme, dans le muscle, chez les bactéries lactiques (pour la fermentation lactique, par exemple chez lactobacillus), ou encore chez la levure (pour la fermentation alcoolique). D'autres fermentations sont possibles, par exemple chez les entérobactéries (cf. voies fermentaires des entérobactéries).

Devenir du pyruvate en aérobiose

En milieu aérobie, le pyruvate est dégradé dans les mitochondries. Il y pénètre par la pyruvate translocase. Deux réactions sont possibles, qui génèrent les précurseurs du cycle de Krebs :

Rendement énergétique comparé

À partir d'une molécule de glucose, qui donne deux molécules de pyruvate :

• les fermentations ont un rendement médiocre : elles ne libèrent que deux molécules d'ATP par molécule de glucose ;

• les dégradations aérobies sont bien plus rentables : chaque molécule de glucose permet la production de 14 molécules d'ATP via la décarboxylation oxydative, ou de 6 molécules d'ATP via la carboxylation, avant même la dégradation de l'acétyl-CoA par le cycle de Krebs qui libère encore davantage d'énergie.