Au cours de la glycolyse, 2 molécules de NAD réduit (NADH + H⁺) sont formées par molécule de glucose dégradé.

En aérobiose, la réoxydation des coenzymes réduits se fait dans la mitochondrie via la chaîne respiratoire.

Or la membrane mitochondriale est imperméable aux coenzymes pyridiniques. L’entrée du pouvoir réducteur (2 H⁺ + 2 e^-) dans la mitochondrie se fait par l’intermédiaire de systèmes de transport appelés navette.

La navette malate - aspartate met en jeu 2 enzymes : la malate déshydrogénase et l'aspartate transaminase. Ces deux enzymes sont présentes à la fois dans le cytosol et dans la mitochondrie.

La figure ci-contre illustre le mécanisme extrêmement sophistiqué qui permet au pouvoir réducteur de passer d'une molécule à l'autre :

• celui-ci est d'abord transféré au malate qui entre dans la mitochondrie via une enzyme membranaire que l'on appelle une translocase ;

• le malate est converti en aspartate quand le pouvoir réducteur est transféré à du NAD⁺ mitochondrial qui est pris en charge par la chaîne de transport d'électrons ;

• l'aspartate retourne vers le cytosol via une autre translocase pour qu'un autre cycle ait lieu.

Source : "Principes de Biochimie" Horton et al. (1994)

Ed. DeBoeck Universités

En conséquence, 3 molécules d'ATP sont synthétisées lors de la réoxydation du NAD réduit formé au cours de la glycolyse quand le pouvoir réducteur entre dans la mitochondrie via la navette malate - aspartate.