La respiration cellulaire

 

 

La cellule fait du travail continuellement afin de survivre :

• elle construit des macromolécules

• elle transporte des substances à travers des membranes

• elle se déplace

• elle croit

• elle se reproduit

 

 

Elle a continuellement besoin d’énergie pour faire ce travail.  Elle produit cette énergie grâce à un processus nommé la respiration cellulaire où le glucose est dégradé pour former de l’ATP.

 

 

La respiration cellulaire peut être :

• anaérobie : absence d’oxygène, moins efficace → 2 ATP, a lieu dans le cytoplasme, tous les êtres vivants en sont capables (procaryotes et eucaryotes)

 

• aérobie : requiert de l’oxygène, produit plus d’énergie → 36 ATP, a lieu dans la mitochondrie de la cellule, seulement les êtres vivants les plus complexes en sont capables (certains eucaryotes)

 

 

 

 

Respiration cellulaire aérobie

 

Équation générale :

 

 

 

 

 

 

Étapes :

• La glycolyse

• La réaction de transition

• Le cycle de Krebs

• La chaîne de transport d’électrons (phosporylation oxidative)

 

 

La glycolyse

 

• Glycolyse = dégradation du glucose

• Processus anaérobie qui se déroule dans le cytoplasme

• Le glucose (un sucre à 6 carbones) se fait dégrader pour produire 2 molécules à 3 carbones chaque, le pyruvate.  De plus, deux molécules d’ATP sont libérées lors de ce processus.

 

 

Cette dégradation se fait en deux phases :

 

• La première phase utilise l'énergie de l'ATP (2 ATP) pour déstabiliser le glucose, une molécule très stable qui autrement ne pourrait se faire dégrader. C'est la phase d'investissement d'énergie.

• La deuxième étape voit la libération de l'énergie à partir des molécules organiques, donc 4 ATP et 2 NADH + 2 H+ sont produits. La molécule de glucose a été convertie en 2 molécules de pyruvate.

 

 

• Les produits nets de la glycolyse sont donc :

  • 2 ATP

  • 2 NADH

  • 2 pyruvates (molécules à 3 carbones)

 

 

 

La réaction de transition

 

• Lorsque l’oxygène est présent, on passe à la décomposition des molécules de pyruvates produites par la glycolyse, car elles contiennent encore beaucoup d'énergie.

 

• Le pyruvate entre dans la matrice de la mitochondrie.

 

 

• À cet endroit, deux transformations se produisent :

  • Le pyruvate perd un atome de carbone et deux atomes d’oxygène libérant alors du CO2.  Le NAD+ prend les électrons de cette réaction et devient NADH, donnant ainsi une molécule à deux atomes de carbone).

 

• Cette molécule à deux carbones se combine avec la coenzyme A pour former l’acétyl-CoA.

 

 

 

 

Le cycle de Krebs

 

• Série de neuf étapes qui se déroulent dans matrice de la mitochondrie

 

• Chaque molécule de acétyl-CoA est transformée pour libérer du CO2 et une molécule d’ATP.  Il y a également transfert d’électrons pour donner trois molécules de NADH par acétyl-CoA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La chaîne de transport d’électrons

 

• A lieu dans la membrane interne de la mitochondrie grâce à une série de protéines ou autres molécules qui agissent comme transporteurs d’électrons.

• Le NADH apporte les électrons à la première molécule de la chaîne qui les capte et les transfère à la molécule adjacente.

• La dernière molécule dans la chaîne est l'oxygène qui capte les électrons et protons de la chaîne pour produire de l'eau.

• Le transfert d'électrons dégage de l’énergie qui graduellement utilisée au courant de la chaîne de transport d'électrons pour former de l’ATP (phosphorylation oxydative).

• Cette chaîne permet de fabriquer 32 ATP.

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