- La matière organique est constituée de molécules riches en énergie, comme le glucose, qui peuvent être dégradées par les cellules pour libérer de l'énergie sous forme d'ATP (adénosine triphosphate).
- L'ATP est une molécule universelle qui fournit de l'énergie aux processus cellulaires. Elle est formée d'une base azotée (adénine), d'un sucre (ribose) et de trois groupes phosphate. Lorsqu'un groupe phosphate est détaché de l'ATP, il libère de l'énergie et donne de l'ADP (adénosine diphosphate).
- Les cellules utilisent des transporteurs d'électrons, comme le NAD+ (nicotinamide adénine dinucléotide) et le FAD (flavine adénine dinucléotide), pour transférer les électrons libérés par l'oxydation de la matière organique vers la chaîne respiratoire, où ils sont utilisés pour produire de l'ATP. Les formes réduites de ces transporteurs sont le NADH+H+ et le FADH2.
- La cellule est composée de différents organites, dont la mitochondrie, qui est le siège de la respiration cellulaire. La mitochondrie a une double membrane, une membrane externe lisse et une membrane interne plissée (les crêtes), qui délimitent deux compartiments: l'espace intermembranaire et la matrice.
- La respiration cellulaire est un processus qui permet de transformer le glucose en CO2 et H2O, en libérant de l'énergie sous forme d'ATP. Elle se déroule en trois étapes: la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.
- La glycolyse est la première étape de la respiration cellulaire. Elle se déroule dans le cytoplasme et consiste en la dégradation du glucose en deux molécules d'acide pyruvique, en produisant deux molécules d'ATP et deux molécules de NADH+H+.
- L'oxydation du pyruvate est la deuxième étape de la respiration cellulaire. Elle se déroule dans la matrice mitochondriale et consiste en la transformation de l'acide pyruvique en acétyl-CoA, en libérant du CO2 et du NADH+H+.
- Le cycle de Krebs est la troisième étape de la respiration cellulaire. Il se déroule également dans la matrice mitochondriale et consiste en une série de réactions qui transforment l'acétyl-CoA en CO2, en produisant du NADH+H+, du FADH2 et une molécule d'ATP par cycle.
- La chaîne respiratoire est la dernière étape de la respiration cellulaire. Elle se déroule au niveau des crêtes mitochondriales et consiste en un transfert d'électrons provenant du NADH+H+ et du FADH2 vers l'oxygène, qui est le dernier accepteur d'électrons. Ce transfert génère un gradient de protons à travers la membrane interne, qui permet à l'ATP synthase de produire de l'ATP à partir d'ADP et de Pi (phosphate inorganique).
- Le bilan énergétique de la respiration cellulaire est de 38 molécules d'ATP par molécule de glucose oxydée.
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