Les bacteries lactiques: leurs applications dans les technologies laitières
Par Orhan • 16 Février 2018 • 6 717 Mots (27 Pages) • 688 Vues
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Nous devons savoir que parmi les bactéries lactiques, nous distinguons les bactéries
homofermentaires ou encore appelées bactéries homolactiques, et les bactéries
hétérofermentaires ou encore appelées bactéries hétérolactiques.
La différence de nos bactéries provient de leur voie métabolique.
En effet les bactéries homolactiques transforment le glucose en acide lactique.
Tandis que les bactéries hétérolactiques transforment du glucose en métabolites (tel que
l’acétate ou encore l’éthanol) ainsi que du gaz carbonique CO2 pour d’autres voies
métaboliques que celle qui transforment le glucose en acide lactique.
a)Les bactéries homolactiques : transformation du glucose en lactate.
Pour que les bactéries homolactiques puissent fabriquer le lactate, elles ont besoin du pyruvate. Le pyruvate produit du lactate grâce à une enzyme le lactate déshydrogénase.
Pour ce faire cette réaction a besoin d’un cofacteur appelé NADH,H+ car les bactéries homolactiques ont besoin d’oxygène.
Le pyruvate dont nous avons besoin pour la réaction provient de la voie métabolique appelée la glycolyse. C’est également de cette voie que provient le NADH ,H+ qui est utilisé pour la transformation du pyruvate en lactate. En effet le NADH,H+ est catalysé par la réaction de la transformation du glycéraldéhyde 3-phosphate en 1,3-biphosphoglycérate grâce à une enzyme, le glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase, comme présenté ci-dessous.
Annexe 1 : Régénération du NAD+/NADH,H+
Ce schéma représente comment est régénérer le NAD+/NADH,H+. Nous pouvons voir que le NAD+ est transformé en NADH,H+ lors de la déshydrogénation du glycéraldéhyde 3-phosphate en 1,3 biphosphoglycérate. Cette étape se fait lors de la glycolyse.
Le NADH,H+ est ensuite régénéré en NAD+ lors de la déshydrogénation du pyruvate en lactate.
Le glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase et le lactate déshydrogénase sont les enzymes qui interviennent dans les réactions.
Nous allons à présent expliquer la glycolyse.
La glycolyse se réalise dans le cytoplasme ou encore appelé cytosol des cellules. Son réactif de départ est le glucose et son produit d’arriver est le pyruvate. Ce dernier est ensuite métabolisé par fermentation en anaérobiose pour produire le lactate.
Annexe 2 : la voie haute de la glycolyse.
Dans ce schéma, nous retrouvons les différentes étapes réalisées lors de la glycolyse. Nous retrouvons également les donneurs d’énergies, l’ATP. Cet ATP est indispensable pour la réalisation des réactions dans lesquelles il intervient. Sans cet ATP les réactions ne se réalisent pas. Nous retrouvons également les différentes enzymes qui interviennent dans les réactions spécifiques à celles-ci.
Reprenons les différentes étapes :
1 ère étape : formation du glucose 6-phosphate.
Le glucose va se phosphoryler au niveau du carbone 6 grâce a l’enzyme appelée hexokinase. Nous avons également besoin de l’ATP pour donner un phosphate et devenir de l’ADP.
2 ème étape : formation du fructose 6-phosphate.
L’enzyme est la phosphoglucoisomérase.
3 ème étape : formation du fructose 1,6-diphosphate
L’enzyme est la phosphofructokinase. Cette réaction nécessite de consommer un ATP qui sera transformé en ADP.
Cette étape est le point de contrôle de la glycolyse. En effet, cette étape peut être inhibée par la présence d’ATP et activée par la présence d’ADP, d’AMP et de fructose 2,6-diphosphate.
Le fructose 2,6-diphosphate est le produit de la transformation du fructose 6-phosphate par l’enzyme fructose 6-phosphokinase .Cette réaction s’active quand il y a trop d’accumulation de fructose 6-phosphate dans le milieu.
4eme étape : formation du 3-phosphoglycéraldéhyde et de la dihydroxyacétone phosphate (DHAP).
L’enzyme est la fructose 1,6 diphosphoaldolase. Cette enzyme va couper en deux le fructose 1,6-diphosphate en deux produits, le 3-phosphoglycéraldéhyde et le DHAP.
Nous, pour la suite de la glycolyse (la voie basse de la glycolyse) nous n’avons besoin que du 3-phosphoglycéraldéhyde. Mais, nous devons savoir que le DHAP est capable de donner du 3-phosphoglycéraldéhyde.
Annexe 3 : La voie basse de la glycolyse.
Comme dit précédemment, dans la voie haute de la glycolyse, une molécule de glucose produit deux molécules de 3-phosphoglycéraldéhyde. C’est pour cela que dans le schéma nous précisons X2 en dessous de chaque produit formé.
Si nous continuons la suite de nos étapes, ici nous nous situons à l’étape 5.
5eme étape : formation du 1,3-biphosphoglycérate.
L’enzyme est la glycéraldéhyde 3-phosphatase déshydrogénase.
Nécessité de consommer deux NAD+ qui produiront deux NADH,H+, car il ne faut pas oublier que nous démarrons de deux molécules de 3-phosphoglycéraldéhyde.
6eme étape : formation du 3-phosphoglycérate, appelé aussi acide 3-phosphoglycérique.
L’enzyme est la phosphoglycérate kinase.
C’est à cette étape que nous pouvons régénérer notre ATP que nous avons utilisé lors de la voie haute de la glycolyse. Ici nous reformons deux molécules d’ATP car nous partons toujours de deux molécules.
7eme étape : formation du 2-phosphoglycérate, appelé aussi acide 2-phosphoglycérique.
L’enzyme est la phosphoglycérate mutase.
8eme étape : formation du phosphoénolpyruvate.
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