Fiche 28 • Réactions réversibles, réactions irréversibles
65
Cette réaction est commune à toutes les cellules utilisant le glucose, c’est la première
réaction de la glycolyse. Le caractère exergonique est amplifié par la valeur du quotient
de réaction ; si l’on prend, par exemple, des concentrations (mol L –1 ) mesurées dans un
muscle strié au repos :
′ =
[
][
]
[
][
]
=
(
)
−
−
Q
G P ADP
Glucose ATP
,
,
6
1 2 10
9 1 10
4
5 5
4
2
4
8 1 10
2 3 10
5 86 10
(
)
(
)(
)
=
−
−
−
,
,
,
d’où :
Δ ′ = −
⋅
+
⋅
(
) = −
−
r
24,41
5,86
42,84 k
G
RT Log
10
10
3
4
J J mol
⋅
−1
Il s’agit donc d’une réaction irréversible ; elle évolue invariablement dans le sens direct
Glucose + ATP D Glucose-6-phosphate + ADP. Pour qu’elle évolue dans le sens inverse,
il faut que Q′ devienne supérieur à K′ éq , ce qui revient à multiplier Q′ par le facteur :
′
′
=
=
−
K
Q
éq
,
,
,
1 91 10
5 86 10
3 26 10
4
4
7
ce que l’on peut difficilement envisager, principalement en raison des concentrations
relatives de l’ATP et de l’ADP ; dans le muscle strié le rapport [ATP]/[ADP] est maintenu
à des valeurs comprises entre 100 et 300.
• Réaction 2
Réduction du pyruvate par le NADH, réaction catalysée par la lactate déshydrogénase.
Pyruvate + NADH 8 Lactate + NAD +
Δ ′ = −
⋅
−
r
kJ mol
G o
,
23 30
1
K′ éq = 1,22 10 4
Si les deux substrats et les deux produits se trouvent à l’état standard, cette réaction est
exergonique, l’équilibre se trouve fortement déplacé vers la formation des produits, lactate et NAD + .
Toutefois, la valeur du quotient de réaction peut gouverner l’évolution de la réaction, soit
dans le sens direct, soit dans le sens inverse. Si l’on retient par exemple les concentrations
(en mol L –1 ) de pyruvate, lactate, NAD + et NADH trouvées dans le globule rouge :
′ =
[
][
]
[
][
]
=
(
)
+
−
Q
.
Lactate NAD
Pyruvate NADH
1 4 10 3 1 1 1 10
6 10
3 1 10
8 27 10
4
5
7
3
.
.
,
−
−
−
(
)
(
)(
)
=
Δ ′ = −
⋅
+
⋅
(
) = −
⋅
r
kJ m
G
RT Log
,
,
,
23 30 10
8 27 10
0 96
3
3
o ol −1
Dans ce calcul, la valeur élevée de Q′ contrebalance pratiquement K′ éq . D’une manière
générale, on trouve dans les cellules une concentration de NAD + bien plus élevée que
celle du NADH (rapport de l’ordre de 100 : 1) ; la valeur de Q′, et donc le signe de D r G′,
dépendra surtout du rapport [Lactate]/[Pyruvate] :
• La formation du lactate à partir du pyruvate est la dernière réaction de la glycolyse
anaérobie. Dans le muscle strié, et plus particulièrement au cours d’un exercice physique, on assiste à la production de lactate : rapport [Lactate]/[Pyruvate] relativement
faible, Q′ < K′ éq ; D r G′ < 0.
9782100724185-Livre.indb 65
20/05/15 19:11
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Cette réaction est commune à toutes les cellules utilisant le glucose, c’est la première
réaction de la glycolyse. Le caractère exergonique est amplifié par la valeur du quotient
de réaction ; si l’on prend, par exemple, des concentrations (mol L –1 ) mesurées dans un
muscle strié au repos :
′ =
[
][
]
[
][
]
=
(
)
−
−
Q
G P ADP
Glucose ATP
,
,
6
1 2 10
9 1 10
4
5 5
4
2
4
8 1 10
2 3 10
5 86 10
(
)
(
)(
)
=
−
−
−
,
,
,
d’où :
Δ ′ = −
⋅
+
⋅
(
) = −
−
r
24,41
5,86
42,84 k
G
RT Log
10
10
3
4
J J mol
⋅
−1
Il s’agit donc d’une réaction irréversible ; elle évolue invariablement dans le sens direct
Glucose + ATP D Glucose-6-phosphate + ADP. Pour qu’elle évolue dans le sens inverse,
il faut que Q′ devienne supérieur à K′ éq , ce qui revient à multiplier Q′ par le facteur :
′
′
=
=
−
K
Q
éq
,
,
,
1 91 10
5 86 10
3 26 10
4
4
7
ce que l’on peut difficilement envisager, principalement en raison des concentrations
relatives de l’ATP et de l’ADP ; dans le muscle strié le rapport [ATP]/[ADP] est maintenu
à des valeurs comprises entre 100 et 300.
• Réaction 2
Réduction du pyruvate par le NADH, réaction catalysée par la lactate déshydrogénase.
Pyruvate + NADH 8 Lactate + NAD +
Δ ′ = −
⋅
−
r
kJ mol
G o
,
23 30
1
K′ éq = 1,22 10 4
Si les deux substrats et les deux produits se trouvent à l’état standard, cette réaction est
exergonique, l’équilibre se trouve fortement déplacé vers la formation des produits, lactate et NAD + .
Toutefois, la valeur du quotient de réaction peut gouverner l’évolution de la réaction, soit
dans le sens direct, soit dans le sens inverse. Si l’on retient par exemple les concentrations
(en mol L –1 ) de pyruvate, lactate, NAD + et NADH trouvées dans le globule rouge :
′ =
[
][
]
[
][
]
=
(
)
+
−
Q
.
Lactate NAD
Pyruvate NADH
1 4 10 3 1 1 1 10
6 10
3 1 10
8 27 10
4
5
7
3
.
.
,
−
−
−
(
)
(
)(
)
=
Δ ′ = −
⋅
+
⋅
(
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⋅
r
kJ m
G
RT Log
,
,
,
23 30 10
8 27 10
0 96
3
3
o ol −1
Dans ce calcul, la valeur élevée de Q′ contrebalance pratiquement K′ éq . D’une manière
générale, on trouve dans les cellules une concentration de NAD + bien plus élevée que
celle du NADH (rapport de l’ordre de 100 : 1) ; la valeur de Q′, et donc le signe de D r G′,
dépendra surtout du rapport [Lactate]/[Pyruvate] :
• La formation du lactate à partir du pyruvate est la dernière réaction de la glycolyse
anaérobie. Dans le muscle strié, et plus particulièrement au cours d’un exercice physique, on assiste à la production de lactate : rapport [Lactate]/[Pyruvate] relativement
faible, Q′ < K′ éq ; D r G′ < 0.
9782100724185-Livre.indb 65
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