Hexokinase

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L'hexokinase est une enzyme cytosolique qui catalyse la réaction de phosphorylation des hexoses sur leur carbone no 6. Il s'agit en particulier de la première réaction dans la voie de la glycolyse dans laquelle elle convertit le glucose en glucose-6-phosphate.

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

La réaction de phosphorylation des hexoses est couplée à l'hydrolyse d'une molécule d'ATP. En effet, cette phosphorylation est endergonique dans les conditions cellulaires, donc thermodynamiquement impossible ; le couplage avec la déphosphorylation de l'ATP (réaction fortement exergonique) permet une réaction-bilan qui est globalement exergonique, et qui peut donc se réaliser dans la cellule :

  • Hexose + Pi → Hexose 6-phosphate, réaction endergonique (impossible) ΔG'° = 13,8 kJ·mol-1.
  • ATPADP + Pi, réaction exergonique (possible) ΔG'° = -30,5 kJ·mol-1.

Le bilan de la réaction globale catalysée par l'hexokinase est donc :

  • Hexose + ATP → Hexose 6-phosphate + ADP, réaction exergonique (ΔG'° = -30,5 + 13,8 = -16,7 kJ·mol-1).

L'hexokinase présente les caractéristiques suivantes :

  • Grande affinité pour le glucose qui se traduit par une constante de Michaelis très basse (Km = 0,1 mM)
  • Vitesse maximale relativement faible
  • Inhibition en présence de fortes concentrations de glucose 6-phosphate (rétroinhibition)

L'hexokinase est donc adaptée au besoin des tissus périphériques : capter le maximum de molécules de glucose plasmatique pour pouvoir s'en servir comme substrat énergétique via la glycolyse, contrairement au foie qui possède la glucokinase, enzyme adaptée à ses besoins.

Hexokinase et glycolyse[modifier | modifier le code]

Glucose Glucose-6-phosphate
D-glucose wpmp.svg Alpha-D-glucose-6-phosphate wpmp.png
ATP ADP + H+
Biochem reaction arrow forward YYNN horiz med.svg

Un cation Mg2+ est nécessaire à cette réaction comme cofacteur. L'hexokinase est particulièrement importante pour le catabolisme du glucose puisqu'il s'agit de la 1re enzyme de la glycolyse. Mais l'hexokinase peut phosphoryler n'importe quel hexose, ce qui permet à ces hexoses, dans les tissus où elle est présente, de rejoindre la glycolyse au niveau du fructose 6-phosphate après épimérisation ou isomérisation (comme par exemple le galactose).L'hexokinase est inhibée par le produit de la réaction qu'elle catalyse, c'est-à-dire le G-6-P (glucose-6-phosphate. On pourra décrire aussi la Glucokinase( c'est l'hexokinase du foie)qui elle n'est pas inhibée par le G-6-P mais par F-6-P (fructose-6-phosphate).

Localisation[modifier | modifier le code]

Cette enzyme est ubiquitaire, c'est-à-dire qu'elle est présente dans presque tous les tissus excepté dans les cellules β du pancréas qui possèdent la glucokinase (catalyse la même réaction que l'hexokinase mais uniquement pour le glucose). On retrouve 4 isoenzymes chez l'Homme : I (muscles, cerveau), II, III et IV (foie, enzyme à régulation coopérative = la glucokinase).

Il s'ensuit que le catabolisme hépatocytaire des hexoses (hormis le glucose) sera différent que le catabolisme de ces mêmes hexoses dans les autres tissus ou organes.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]