Bioénérgétique: Respiration Cellulaire - L1S1 UE Bio - PDF

2 II. Mitochondrie et respiration cellulaire 1- GENERALITES Une mitochondrie = la centrale énergétique des cellules Bilan chimique de la respiration cellulaire : C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O 3 CATABOLISME CEL...

2 II. Mitochondrie et respiration cellulaire 1- GENERALITES Une mitochondrie = la centrale énergétique des cellules Bilan chimique de la respiration cellulaire : C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O 3 CATABOLISME CELLULAIRE ET PRODUCTION ENERGETIQUE 2-DEROULEMENT DE LA GLYCOLYSE Phase préparatoire Phase oxydative 5 BILAN DE LA GLYCOLYSE: La glycolyse d’une molécule de glucose permet : - Un gain net de 2 ATP - Une réduction de 2 NAD en 2 NADH - La formation de 2 molécules d’acides pyruviques (pyruvates) CH3COCOOH 3 CATABOLISME CELLULAIRE ET PRODUCTION ENERGETIQUE 7 2- ETAPES MATRICIELLES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE 7 7 2- ETAPES MATRICIELLES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE 7 2- ETAPES MATRICIELLES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE 1/De l’acide pyruvique à l’acétyl coenzyme A 7 7 Complexe pyruvate désyhydrogénase CH3COCOOH + NAD enzymes CH3CO + CO2 + NADH acétyl-CoA 7  2 e- arrachés à une molécule organique qui est ainsi oxydée Réactions d’oxydation et de réduction du NAD+ : un transporteur d’électrons Schéma de la molécule de NAD+ (oxydée) ou NADH (réduite) 3 CATABOLISME CELLULAIRE ET PRODUCTION ENERGETIQUE 8  2- ETAPES MATRICIELLES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE 2/ Oxydation de l’acétyl coenzyme A au cours du cycle de Krebs Acétyl + coenzyme A (2C) Oxaloacétate ( 4C) Citrate (6C) 4C CYCLE DE NADH KREBS 6C 4C NADH 5C 4C 4C CO2 FADH2 CO2 NADH ATP 9 10 BILAN DU CYCLE DE KREBS: Les principaux résultats du cycle de Krebs à partir d’un acétylCoA sont : - La libération de 2 CO2 - La réduction de 3 NAD en NADH et de 1 FAD en FADH2 - La synthèse d’un ATP BILAN INTERMEDIAIRE DE LA RESPIRATION CELLULAIRE: VOIES LOCALISATION APPORT PRODUCTION (PAR GLUCOSE) Glycolyse Décarboxylation Cycle de Krebs 10  3-la phosphorylation oxydative ETAPES PRODUCTRICES D’ENERGIE Membrane externe DE LA RESPIRATION CELLULAIRE Espace intermembranaire Membrane interne Krebs NADH, FADH2 NAD, FAD e- Matrice e- e- e- e- e- H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Transporteur d’électrons de la chaine respiratoire ATP synthétase (cytochromes b, c, a) Schéma de la chaine respiratoire de la membrane interne des crètes mitochondriales 3-la phosphorylation oxydative ETAPES PRODUCTRICES D’ENERGIE DE LA RESPIRATION CELLULAIRE 1/2 O2 + 2e- + 2H+ = H2O  3-la phosphorylation oxydative ETAPES PRODUCTRICES D’ENERGIE Membrane externe DE LA RESPIRATION CELLULAIRE Espace intermembranaire Membrane interne Krebs NADH, FADH2 NAD, FAD e- e- Matrice e- e- e- e- e- H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Transporteur d’électrons de la chaine respiratoire ATP synthétase (cytochromes b, c, a) Schéma de la chaine respiratoire de la membrane interne des crètes mitochondriales Création d’un gradient de H+ entre l’espace intermembranaire (riche en H+) et la matrice (pauvre en H+) 11  3-la phosphorylation oxydative ETAPES PRODUCTRICES D’ENERGIE DE LA RESPIRATION CELLULAIRE Membrane externe O2 Espace intermembranaire Membrane interne O2- H+ H+ H+ H2O H+ H+ H+ ADP ATP e- Matrice H+ H+ Transporteur d’électrons ATP synthétase de la chaine respiratoire PHOSPHORYLATION OXYDATIVE de l’ADP en ATP au niveau des ATP synthétases Chimiosmose (couplage flux de H+ et synthèse d’ATP) 14 13 FONCTIONNEMENT DE L’ATP SYNTHETASE Espace intermembranaire Matrice 13  BILAN ENERGETIQUE FINAL DE LA RESPIRATION CELLULAIRE VOIES LOCALISATION APPORT PRODUCTION (PAR GLUCOSE) Glycolyse Cytoplasme Glucose 2 acides pyruviques 2 NADH 2ATP Décarboxylation Matrice 2 acides 2 NADH+ mitochondriale pyruviques 2 CO2 Cycle de Krebs Matrice 2 acétylCoA 6 NADH + mitochondriale 2 FADH2 + 2ATP + 4 CO2 Chaîne respiratoire et phosphorylation oxydative TOTAL: ATP / GLUCOSE (ou 38 ATP +rare)