La phosphoglycéraldéhyde déshydrogénase catalyse la première étape de la voie de remboursement de la glycolyse. Au cours de cette étape, la fonction aldéhyde du glycéraldéhyde 3-P est oxydée en glycérate condensé en anhydride par l'acide phosphorique. Cette oxydation est couplée à la réduction du NAD⁺ en NADH :

Le 1,3-bisphosphoglycérate ainsi formé est le premier composé phosphorylé à "haute énergie"de la glycolyse. Son énergie libre standard très élevée (ΔG°' = -49,3 kJ/ mol) permettra la synthèse d'un ATP par une réaction de simple transfert (réaction 7).

Les équivalents réducteurs du NADH cytosolique sont transportés dans la mitochondrie par un système de navette.

Afin de visualiser le mécanisme de la réaction, cliquez sur la flèche puis sur les chiffres en dessous de l'animation.

1- L'enzyme possède une cystéine dans son site actif qui réagit avec la fonction aldéhyde du glycéraldéhyde 3-phosphate afin de former un intermédiaire covalent thiohémiacétal. 2- Le NAD+ lié à l'enzyme oxyde cet intermédiaire et le transforme en thioester. 3- Le NADH lié à l'enzyme est réoxydé par du NAD+ libre. 4- La liaison thioester subit une attaque du phosphate libre, Pi, libérant ainsi le 1,3-bisphophoglycérate.

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