La respiration cellulaire et son siège

 ❇️》 La respiration cellulaire et son siège

  ● Au cours de la respiration, la matière organique est dégradée en présence d’oxygène et elle est totalement 

minéralisée, avec production d’énergie.

  ● Le glucose est le métabolite le plus utilisé par les cellules.

  ● La mitochondrie est l’organite de respiration qui met de l’énergie à la disposition de la cellule.

❇️》Le déroulement de la respiration cellulaire 

    ● La respiration cellulaire se déroule en 3 étapes.

✅️ 1》 La glycolyse

  Commune à la respiration et fermentations, elle se déroule dans l’hyaloplasme, et ne nécessite pas d’oxygène.

 

■ Succession de 10 réactions catalysées chacune par une enzyme spécifique. 

■ Elle permet l’oxydation progressive et partielle du glucose (C6H12O6) en pyruvate (CH3COCOOH).

■ L’oxydation du glucose s’accompagne de la réduction de 2 transporteurs d’Hydrogène (2NAD) en 2NADH2 avec 

production de 2ATP par molécule de glucose oxydée.

✅️》》 L’équation globale de la Glycolyse à partir d'une molécule de glucose, est :

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2Pi ==> 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP

❇️》 Dégradation totale du pyruvate dans la matrice:

■ Le pyruvate (2 par glucose) issu de l’hyaloplasme gagne la matrice, Par 

cotransport: symport: H+/pyruvate 

 ■ Dans la matrice, le pyruvate subit alors une dégradation totale

● La dégradation s’effectue par une série de déshydrogénations aboutissant à la formation de 8NADH2 et 2FADH2, et de décarboxylations responsables de la libération du dioxyde de carbone (cycle de Krebs).

● Ces réactions globalement exergoniques sont couplées à une phosphorylation de l’ADP en ATP

✅ ️L’équation globale de la dégradation totale du pyruvate dans la matrice mitochondriale est:

CH3-CO-COOH + 4 NAD + FAD + 3 H2O + ADP + Pi ==> 3 CO2 + 4NADH2+ FADH2 + ATP

➡️ Comme chaque glucose produit 2 pyruvates par glycolyse, l’équation globale de l’utilisation d’une molécule de glucose est: 

2CH3-CO-COOH + 8NAD+ 2FAD+ 6H2O + 2ADP + 2Pi ==> 6 CO2 + 8NADH2 +2FADH2 + 2ATP

❇️》Phosphorylation oxydative au niveau des crêtes et production d’ATP

  ● Au niveau des crêtes de la membrane interne, les composés réduits NADH2 et FADH2formés lors des étapes précédentes sont oxydés.

 ● Ils cèdent des électrons à des transporteurs intégrés à la membrane interne, disposées en chaînesrespiratoires.

● Les électrons perdus par NADH2 et FADH2circulent d’un transporteur au suivant grâce à des réactions successives 

d’oxydoréduction. 

● Ce mécanisme de transport d’électrons crée une force protomotrice dont l’énergie est utilisée par l’ATP synthétase pour 

assurer la phosphorylation de l’ADP en ATP.

● Le dioxygène est l’accepteur final des électrons et protons. 

● En présence d’O2 , les transporteurs réduits NADH2 et FADH2 produits dans le cytosol et la matrice sont réoxydés dans la chaine respiratoire. L’oxygène joue le rôle d’accepteur final d’e- et des protons pour donner l’eau selon la réaction: 

  ✅️ 1/2O2 + 2H+ + 2e- ==> H20

● L’équation de cette réoxydation est:

 10 NADH2 + 2 FADH2 + 6O2 ==> 10 NAD + 2 FAD + 12 H20

● Chaque réoxydation d’un NADH2 permet à l’ATP synthase de phosphoryler 3ADP en 3ATP, contre 2ADP en 2ATP pour le FADH2.

● L’équation globale de la phosphorylation oxydative au niveau de la chaine respiratoire: 

   ✅️ 10 NADH2 + 2 FADH2+ 6O2 + 34ADP + 34Pi ==> 10NAD+ 2FAD+ 12H20 + 34ATP