Quelle est la différence entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique

Le différence clé entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique est que la glycolyse cytosolique est une voie linéaire, tandis que la glycolyse chloroplastique est une voie cyclique.

La glycolyse se produit dans le cytosol, le chloroplaste et le plaste des plantes photosynthétiques et non photosynthétiques, selon les besoins énergétiques et les précurseurs. Ces réactions se produisent dans différents compartiments catalysés par des isoformes enzymatiques séparées. La glycolyse cytosolique se déroule dans le cytosol d'une cellule végétale, tandis que la glycolyse chloroplastique se déroule dans le chloroplaste ou le plastide d'une cellule végétale.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la glycolyse cytosolique
3. Qu'est-ce que la glycolyse chloroplastique
4. Similitudes - glycolyse cytosolique et chloroplastique
5. Glycolyse cytosolique vs chloroplastique sous forme tabulaire
6. Résumé - Glycolyse cytosolique vs chloroplastique

Qu'est-ce que la glycolyse cytosolique?

La glycolyse cytosolique est un réseau complexe qui se compose de réactions enzymatiques alternatives. Deux réactions cytosoliques alternatives améliorent le rendement de l'ATP par l'utilisation de pyrophosphate à la place de l'ATP. La voie de glycolyse cytosolique offre une flexibilité métabolique essentielle, qui facilite le développement et l'acclimatation des plantes aux conditions de stress environnemental. Ce processus se déroule dans le cytosol et a deux phases principales: la phase de requi-énergie et la phase de libération énergétique.

Figure 01: glycolyse cytosolique

Initialement, un groupe de phosphate est ajouté au glucose dans le cytoplasme par l'enzyme hexokinase et forme du glucose-6-phosphate. Cette molécule est isomérisée en fructose-6-phosphate par la phosphoglucomutase. La molécule d'ATP transfère un groupe phosphate en fructose-6-phosphate et la convertit en fructose-1,6-bisphosphate par la phosphofructokinase. L'enzyme aldolase convertit le fructose-1,6-bisphosphate en glycéraldéhyde 3-phosphate et dihydroxyacétone phosphate, qui sont des isomères. Le phosphate triose-phosphate convertit le phosphate de dihydroxyacétone en glycéraldéhyde 3-phosphate. Cette étape subit deux réactions.

Dans la première réaction, la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase transfère une molécule d'hydrogène du phosphate de glycéraldéhyde à NAD pour former NADH + H⁺. Dans la deuxième réaction, la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase ajoute un phosphate au phosphate de glycéraldéhyde oxydé pour former du 1,3-bisphosphoglycérate. Le phosphate transfère du 1,3-bisphosphoglycérate à l'ADP pour former l'ATP par la phosphoglycérate kinase. Le phosphate des deux molécules de phosphoglycérate est déplacé par la phosphoglycéromutase pour produire du 2-phosphoglycérate. L'énolase élimine une molécule d'eau du 2-phosphoglycérate pour former du phosphoenolpyruvate. Un phosphate du phosphoenolpyruvate (PEP) est transféré à l'ADP pour former du pyruvate et de l'ATP par la pyruvate kinase. Les produits finaux sont pyruvate et ATP.

Qu'est-ce que la glycolyse chloroplastique?

La glycolyse chloroplastique est une voie métabolique centrale qui produit de l'ATP dans l'obscurité et génère des précurseurs pour la synthèse des métabolites primaires. Ce processus est également appelé glycolyse plastidiale. Les enzymes glycolytiques plastidiales modulent le métabolisme du carbone et de l'azote dans les plantes. Cela se déroule généralement dans les cellules autotrophes et hétérotrophiques différemment, avec l'exigence d'énergie glycolytique et de précurseurs.

Figure 02: glycolyse chloroplastique

La phosphoglycérate kinase plastidiale / chloroplastique (PGK) et la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) ont des isoformes différentes de la même enzyme catalysant les mêmes réactions mais dans des directions opposées de la glycolyse chloroplasique et de Calvin Cycle. Le Gycolytique plastidial Gycolytique GAPDH convertit le glycéraldéhyde-2-phosphate (GAP) en 1,3-bisphosphoglycérate, qui est ensuite à nouveau converti en 3-phosphoglycérate. En revanche, l'assimilation du dioxyde de carbone pendant la photosynthèse conduit à la production de 3-phosphoglycérate (3-PGA), qui est ensuite converti en triose phosphates par une séquence de réactions d'isoformes photosynthétiques de PGK AD GAPDH. La production de 3-PGA par la glycolyse chloroplastique pendant la journée est un processus de gaspillage. Par conséquent, le processus de glycolyse se produit dans l'obscurité lorsque le cycle Calvin ne fonctionne pas. De plus, le chloroplaste a un système glycolytique incomplet où la PGA n'est pas métabolisée mais exportée dans le cytoplasme.

Quelles sont les similitudes entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique?

• La glycolyse cytosolique et chloroplastique est deux voies métaboliques.
• Ils se produisent tous les deux dans les plantes.
• De plus, les deux processus glycolytiques produisent de l'ATP.
• Les deux processus ont lieu en présence d'oxygène.
• Ces voies sont catalysées par des enzymes.

Quelle est la différence entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique?

La glycolyse cytosolique est une voie linéaire, tandis que la glycolyse chloroplastique est une voie cyclique. Ainsi, c'est la principale différence entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique. La glycolyse cytosolique se déroule dans le cytosol d'une cellule, tandis que la glycolyse chloroplasique se déroule dans le chloroplaste ou le plastide. De plus, la glycolyse cytosolique se produit tout au long de la journée, tandis que la glycolyse chloroplastique se produit principalement dans l'obscurité.

Le tableau suivant résume la différence entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique.

Résumé - Glycolyse cytosolique vs chloroplastique

La glycolyse dans les plantes se produit dans le cytosol et le chloroplaste. La glycolyse cytosolique est une voie linéaire, tandis que la glycolyse chloroplastique est une voie cyclique. La glycolyse cytosolique est un réseau complexe qui se compose de réactions enzymatiques alternatives. Il s'agit de deux phases principales; La phase de requise d'énergie et la phase de libération d'énergie. La glycolyse chloroplastique est une voie métabolique centrale qui produit de l'ATP dans l'obscurité et génère des précurseurs pour la synthèse des métabolites primaires. Les enzymes de la glycolyse cytosolique décomposent une molécule de glucose à travers les voies glycolytiques traditionnelles, tandis que les enzymes de la glycolyse chloroplastique participent au cycle Calvin pour transformer le dioxyde de carbone ambiant en glucose. Ainsi, cela résume la différence entre la glycolyse cytosolique et chloroplastique.

Référence:

1. «Glycolyse IV (cytosol végétal).»Information du Centre national pour la biotechnologie. Base de données de composés PubChem, u.S. Bibliothèque nationale de médecine.
2. Wc, plaxton. «L'organisation et la réglementation de la glycolyse végétale.»Revue annuelle de la physiologie des plantes et de la biologie moléculaire des plantes, U.S. Bibliothèque nationale de médecine.

Image gracieuseté:

1. «Glycolyse Metabolic Pathway 3 Annoted» par Thomas Shafee - Propre travaux (CC par 4.0) via Commons Wikimedia
2. «FPLS-02-00050-G005» par Fabio Facchinelli, Andreas P. M. Weber - doi: 10.3389 / FPLS.2011.00050 (CC par 3.0) via Commons Wikimedia