Étapes de la respiration cellulaire aérobie

Étapes de la respiration cellulaire aérobie

I- Objectifs d'apprentissage:

•  Signification biologique de la respiration cellulaire

• Étapes de la respiration cellulaire aérobie

II- Mots clés:

Catabolisme, anabolisme, ATP, ADP, respiration cellulaire aérobie, respiration cellulaire anaérobie, dégradation complète du glucose en aérobiose (présence de dioxygène), dégradation complète du glucose en anaérobiose (absence de dioxygène).

III- Signification biologique de la respiration cellulaire aérobie: 

1- Quel est le but de la respiration cellulaire?

2- L'essentiel de ce qu'il faut retenir:

L'équation pour la respiration cellulaire montre que le glucose et l'oxygène se combinent pour produire du dioxyde de carbone, eau et énergie.

Glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau + Énergie 

Les échanges de gaz s'accompagnent de l'oxydation de nutriments organiques, comme le glucose.

•  La respiration cellulaire est une dégradation complète du glucose en présence de dioxygène, permettant une libération totale de son énergie.

 

• La respiration cellulaire implique l'oxydation complète d'un substrat en présence de l'oxygène atmosphérique.

IV- Étapes de la respiration cellulaire aérobie [En présence de dioxygène]

L'oxydation du glucose dans le processus de la respiration aérobie se déroule en 4 étapes:

• la glycolyse

• la réaction de transition

• le cycle de Krebs

• la chaîne respiratoire

1- La glycolyse:

C'est la transformation du glucose en acide pyruvique. Elle se produit dans le cytoplasme.

 Bilan de la glycolyse (net):

• Nombre de molécules d'ATP formé: 2

• Nombre d'ions d'hydrogène liés aux NAD: 2

•  NAD: Nicotinamide Adénine Dinucléotide: c'est un transporteur d'électron

• NAD+ : Forme oxydée

• NADH : Forme réduite.

2- Réaction de transition: Formation de l'Acétyl-CoenzymeA

La réaction de transition est la transformation qui relie la glycolyse au cycle de Krebs.

Cette réaction conduit à la formation de l'acétyl-CoenzymeA.

L'acide pyruvique est transformé en acétyl-CoA par décarboxylation (perte d’un atome de carbone).

La réaction de transition est la décarboxylation oxydative de l'acide pyruvique.

Formation de l'Acétyl-CoenzymeA

Bilan de la réaction de transition: 

•  Nombre de molécules d'ATP formé: 0

•  Nombre d'ions d'hydrogène liés aux NAD: 2

3- Le cycle de Krebs - une étape caractéristique de la respiration aérobie

Cycle de Krebs

Le cycle de Krebs = cycle de l'acide citrique ou de l'acide tricarboxylique.

Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice mitochondriale.

L’acétyl-CoenzymeA entre dans le cycle de Krebs où la décarboxylation se poursuit.

Le cycle de Krebs est le processus par lequel une molécule d'acétyl-CoenzymeA est oxydée en 2 molécules de dioxyde de carbone.

Bilan de cycle de Krebs: 

On a 2 molécules d'Acétyl-Coenzyme A donc le cycle de Krebs fait 2 tours

• Nombre de molécules d'ATP formé: 2

• Nombre d'ions d'hydrogène liés aux NAD: 6

• Nombre d'ions d'hydrogène liés aux FAD: 2

• FADH2: Flavine Adénine Dinucléotide: Transporteur d'électron

4- La chaîne de transport d'électrons:

Les atomes d'hydrogène détachés de la molécule de glucose au cours de la glycolyse et du cycle de Krebs sont transférés à la chaîne de transport d'électrons par les formes réduites de nucléotides, à savoir NADH et FADH2.

Chacun de ces atomes d'hydrogène est ionisé en un proton (H+) et un électron (e).

Les électrons sont très énergiques. Ils passent d’une molécule à l’autre…(au niveau de la membrane interne mitochondriale)

L’accepteur final d’électrons est le dioxygène.

chaîne de transport d'électrons