Hexokinase

L'hexokinase est une enzyme cytosolique qui catalyse la réaction de phosphorylation des hexoses sur leur carbone n^o 6. Il s'agit surtout de la première réaction de la glycolyse.

Caractéristiques

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, par conséquent thermodynamiquement impossible ; le couplage avec la déphosphorylation de l'ATP (réaction fortement exergonique) permet une réaction-bilan qui est globalement exergonique, et qui peut par conséquent se réaliser dans la cellule :

• Hexose + Pi → Hexose 6-phosphate, réaction endergonique (impossible) ΔG'° = 13.8 kJ/mol
• ATP → ADP + Pi, réaction exergonique (possible) ΔG'° = -30.5 kJ/mol

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)

L'hexokinase présente les caractéristiques suivantes :

• Grande affinité pour le glucose qui se traduit par une constante de Michælis particulièrement basse (Km = 0.1 mM)
• Vitesse maximale assez faible
• Inhibition en présence de fortes concentrations de glucose 6-phosphate (rétroinhibition)

L'hexokinase est par conséquent 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

L'hexokinase est spécifiquement importante pour le catabolisme du glucose dans la mesure où il s'agit de la 1^re enzyme de la glycolyse. Mais l'hexokinase peut phosphoryler n'importe quel hexose, ce autorise 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).

Localisation

Cette enzyme est ubiquitaire, c'est-à-dire qu'elle est présente dans presque l'ensemble des tissus excepté dans les cellules β du pancréas qui possèdent la glucokinase (catalyse la même réaction que l'hexokinase mais seulement pour le glucose). On retrouve 4 isœnzymes 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

Voir aussi

Liens externes

• la glycolyse et sa régulation (en)
• ENZYME entry 2.7.1.1 (en)
• la régulation de la glycolyse

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