La respiration cellulaire est ce que font les cellules pour briser les sucres afin d'obtenir de l'énergie qu'elles peuvent utiliser. La respiration cellulaire absorbe la nourriture et l'utilise pour créer de l'ATP, une substance chimique que la cellule utilise pour produire de l'énergie.
Habituellement, ce processus utilise de l'oxygène, et s'appelle la respiration aérobie. Il comporte quatre étapes connues sous le nom de glycolyse, réaction de liaison, cycle de Krebs et chaîne de transport des électrons. Cela produit de l'ATP qui fournit l'énergie dont les cellules ont besoin pour travailler.
Lorsqu'elles ne reçoivent pas assez d'oxygène, les cellules utilisent la respiration anaérobie, qui ne nécessite pas d'oxygène. Cependant, ce processus produit de l'acide lactique, et n'est pas aussi efficace que lorsque l'oxygène est utilisé.
La respiration aérobie, le processus qui utilise l'oxygène, produit beaucoup plus d'énergie et ne produit pas d'acide lactique. Elle produit également du dioxyde de carbone sous forme de déchets, qui pénètre ensuite dans le système circulatoire. Le dioxyde de carbone est transporté vers les poumons, où il est échangé contre de l'oxygène.
La formule simplifiée pour la respiration cellulaire aérobie est :
Le mot équation pour cela est :
La respiration cellulaire aérobie comporte quatre stades. Chacune est importante, et ne pourrait se produire sans celle qui la précède. Les étapes de la respiration cellulaire aérobie sont les suivantes :
Glycolyse
Dans la glycolyse, le glucose dans le cytoplasme est brisé en deux molécules de pyruvate. Dix enzymes sont nécessaires pour les dix composés intermédiaires de ce processus.
Deux ATP riches en énergie donnent le coup d'envoi du processus.
A la fin, on trouve deux molécules de pyruvate, plus
Niveau du substrat - Quatre molécules d'ATP sont fabriquées dans les réactions numéro 7 et 10
Dans les cellules qui utilisent l'oxygène, le pyruvate est utilisé dans un second processus, le cycle de Krebs, qui produit davantage de molécules d'ATP.
Productivité du cycle
Les manuels de biologie indiquent souvent que 38 molécules d'ATP peuvent être fabriquées par molécule de glucose oxydée pendant la respiration cellulaire (deux par la glycolyse, deux par le cycle de Krebs et environ 34 par la chaîne de transport des électrons). Cependant, le processus produit en fait moins d'énergie (ATP) en raison des pertes par des membranes qui fuient. On estime à 29 ou 30 l'ATP par glucose.
Le métabolisme aérobie est environ (voir la phrase ci-dessus) 15 fois plus efficace que le métabolisme anaérobie. Le métabolisme anaérobie produit 2 mol d'ATP pour 1 mol de glucose. Ils partagent la voie initiale de la glycolyse, mais le métabolisme aérobie se poursuit avec le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative. Les réactions post-glycolytiques ont lieu dans les mitochondries des cellules eucaryotes, et dans le cytoplasme des cellules procaryotes.
Lien réaction
Le pyruvate issu de la glycolyse est activement pompé dans les mitochondries. Une molécule de dioxyde de carbone et une molécule d'hydrogène sont retirées du pyruvate (appelée décarboxylation oxydative) pour produire un groupe acétyle, qui se joint à une enzyme appelée CoA pour former l'acétyl CoA. Ceci est essentiel pour le cycle de Krebs.
Le cycle de Krebs
L'acétyl CoA se lie à l'oxaloacétate pour former un composé à six atomes de carbone. C'est la première étape du cycle de Krebs, qui se répète sans cesse. Comme deux molécules d'acétyl-CoA sont produites à partir de chaque molécule de glucose, deux cycles sont nécessaires par molécule de glucose. Par conséquent, à la fin de deux cycles, les produits sont les suivants : deux ATP, six NADH, deux FADH et quatre CO2. L'ATP est une molécule qui transporte de l'énergie sous forme chimique pour être utilisée dans d'autres processus cellulaires. Ce processus est également connu sous le nom de cycle TCA (Tricarboxylic (try-car-box-ILL-ick) acid cycle), le cycle de l'acide citrique, ou le cycle de Krebs d'après le biochimiste qui a élucidé ses réactions.
Chaîne de transport des électrons (ETC)
C'est là que se fait la majeure partie de l'ATP. Toutes les molécules d'hydrogène qui ont été éliminées lors des étapes précédentes (cycle de Krebs, réaction de Link) sont pompées à l'intérieur des mitochondries en utilisant l'énergie que les électrons libèrent. Finalement, les électrons qui alimentent le pompage de l'hydrogène dans les mitochondries se mélangent avec un peu d'hydrogène et d'oxygène pour former de l'eau et les molécules d'hydrogène cessent d'être pompées.
Finalement, l'hydrogène retourne dans le cytoplasme des mitochondries par des canaux protéiques. Lorsque l'hydrogène s'écoule, l'ATP est fabriqué à partir d'ADP et d'ions phosphate.
R : La respiration cellulaire est le processus utilisé par les cellules pour décomposer les sucres et obtenir de l'énergie qu'elles peuvent utiliser. Elle absorbe les aliments et les utilise pour créer de l'ATP, un produit chimique que la cellule utilise comme énergie.
Q : Quels sont les deux types de respiration ?
R : Les deux types de respiration sont la respiration aérobie et la respiration anaérobie. La respiration aérobie utilise l'oxygène et produit plus d'énergie que la respiration anaérobie, mais ne produit pas d'acide lactique. La respiration anaérobie n'utilise pas d'oxygène, mais produit de l'acide lactique à la place.
Q : Quelle est la formule de la respiration cellulaire aérobie ?
R : La formule de la respiration cellulaire aérobie est C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Énergie (sous forme d'ATP). L'équation verbale correspondante est Glucose (sucre) + Oxygène → Dioxyde de carbone + Eau + Énergie (sous forme d'ATP).
Q : Combien d'étapes comporte la respiration cellulaire aérobie ?
R : La respiration cellulaire aérobie comporte quatre étapes : la glycolyse, la réaction de Link, le cycle de Krebs et la chaîne de transport des électrons. Chacune de ces étapes est importante et ne pourrait se produire sans celle qui la précède.
Q : Que devient le dioxyde de carbone produit pendant la respiration cellulaire aérobie ?
R : Le dioxyde de carbone produit au cours de la respiraton cellulaire aérobie entre dans le système circulatoire où il se dirige vers les poumons où il est échangé contre de l'oxygène.
Q : Quel type de déchets la respiraton anaérobie produit-elle ?
R : La respiraton anaérobie produit de l'acide lactique comme déchet alors que la respiraton aérobie produit du dioxyde de carbone comme déchet.
