Chapitre 5 : Respiration cellulaire aérobie

Chapitre 5 : Respiration cellulaire aérobie et fermentation

• La respiration cellulaire aérobie est un processus qui produit de l'énergie à partir de nutriments en présence d'oxygène.
• L'équation résumée de la respiration cellulaire aérobie est : C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + Énergie
• La provenance du glucose peut être la nourriture ou les réserves de l'organisme, ou l'air atmosphérique produit par la photosynthèse.
• Le sort du CO₂ est l'air atmosphérique (utilisé par la photosynthèse).
• L'utilité de l'énergie produite est son utilisation pour les travaux cellulaires.
• La respiration cellulaire se déroule en plusieurs étapes : la glycolyse, l'oxydation du pyruvate, le cycle de l'acide citrique et la phosphorylation oxydative.
• La glycolyse se déroule dans le cytosol et produit 2 ATP, 2 NADH et 2 pyruvate.
• L'oxydation du pyruvate se déroule dans la mitochondrie et produit 2 NADH et 2 CO₂ par pyruvate.
• Le cycle de l'acide citrique se déroule dans la mitochondrie et produit 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂ et 4 CO₂ par molécule de glucose.
• La phosphorylation oxydative se déroule dans la membrane interne de la mitochondrie et produit 28 à 34 ATP par molécule de glucose.
• La fermentation est un processus anaérobie qui produit de l'énergie à partir de nutriments sans oxygène.
• Il y a deux types principaux de fermentation : la fermentation alcoolique et la fermentation lactique.
• Dans la fermentation alcoolique, le pyruvate est réduit en éthanol et CO₂.
• Dans la fermentation lactique, le pyruvate est réduit en lactate.
• La fermentation produit moins d'énergie que la respiration cellulaire aérobie.

5.1 Caractéristique générales

• La respiration cellulaire aérobie et la fermentation sont des voies métaboliques oxydoréduction.
• Les réactions d'oxydoréduction impliquent le transfert d'électrons.
• Un agent réducteur perd des électrons et un agent oxydant gagne des électrons.
• Les électrons transférés sont généralement accompagnés de protons (H+).
• La nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+) est un transporteur d'électrons qui est réduit en NADH.
• Les électrons transférés par le NADH jouent un rôle crucial dans la production d'ATP.
• La phosphorylation au niveau du substrat est un processus qui produit une petite quantité d'ATP.
• La phosphorylation oxydative est un processus qui produit une grande quantité d'ATP. 

5.2 Étude détaillée

• La glycolyse est une suite de réactions qui dégradent le glucose en pyruvate.

• La phase d'investissement d'énergie implique la dégradation du glucose.

• La phase de libération d'énergie libère de l'énergie.

• Le glucose donne 2 molécules de pyruvate.

• L'oxydation du pyruvate est la conversion du pyruvate en acétyl-CoA.

• L'oxydation du pyruvate libère du CO₂.

• L'oxydation du pyruvate produit du NADH et de l'acétyl-CoA.

• Le cycle de l'acide citrique est une série de réactions qui dégradent l'acétyl-CoA en CO₂.

• Le cycle de l'acide citrique produit du NADH, du FADH₂ et de l'ATP.

• La phosphorylation oxydative est le processus par lequel de l'ATP est produit à partir du gradient électrochimique de protons à travers la membrane interne de la mitochondrie.

• Les transporteurs d'électrons oscillent entre l'état réduit et oxydé.

• La fermentation lactique et la fermentation alcoolique sont des voies de régénération du NAD+.

• La fermentation lactique implique la réduction du pyruvate en lactate.

• La fermentation alcoolique implique la réduction du pyruvate en éthanol et en CO₂.

• La comparaison des fermentations et de la respiration cellulaire aérobie met l'accent sur les conditions d'oxygène, les étapes, les molécules réduites et oxydées et la quantité d'ATP produite.

• Les autres voies métaboliques incluent les sucres, les lipides et les protéines.

• Le glucose soumis à la glycolyse provient de diverses sources de glucides.

• Le cycle de l'acide citrique est une étape importante dans la dégradation de l'acétyl-CoA en CO₂.

• Les protéines, à leur dégradation, deviennent des acides aminés et seront transformés en intermédiaire pour la glycolyse ou le cycle de l'acide citrique. Ce processus implique la désamination.

• La beta-oxydation est le processus par lequel les acides gras sont dégradés pour produire de l'acétyl-CoA.

• La beta-oxydation a pour résultat de dégrader les acides gras.