Back to chapter

8.11:

Qu'est-ce que la respiration cellulaire ?

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Introduction to Cellular Respiration

Languages

Share

– [Instructeur] La respiration cellulaire est le processuscatabolique par lequel des molécules organiquessont décomposées pour créer de l’énergie utilisablevia une chaîne de transport d’électrons. Ce processus nécessite de l’oxygène chez les humainset la plupart des autres organismeset produit du dioxyde de carbone, de l’eau, de la chaleuret de l’énergie utilisable sous forme d’ATP. Bien que de nombreuses molécules organiques,sucres, acides aminés et lipides différentspuissent être utilisés dans la respiration cellulaire,le glucose est utilisé comme prototype. Ainsi, l’équation pour la respiration cellulaireC6 H12 O6 + 6 O2, conduit à 6 CO2+ 6 H20 plus l’énergie,ce qui est l’inverse de la photosynthèse. Cette réaction se produit en fait en plusieurs étapes. La glycolyse se trouve dans le cytoplasme,l’oxydation pyruvique et le cycle de l’acide citriquese produisent dans les mitochondries,et la phosphorylation oxydative a lieusur la membrane mitochondriale interne. Ensemble, ces processus stimulent les activités cellulaires,du mouvement flagellaire à la contraction musculaire,en passant par la décomposition des molécules organiquespour produire de l’ATP.

8.11:

Qu'est-ce que la respiration cellulaire ?

Les organismes récoltent l’énergie des aliments, mais cette énergie ne peut pas être directement utilisée par les cellules. Les cellules convertissent l’énergie stockée dans les nutriments en une forme davantage utilisable : l’adénosine triphosphate (ATP).

L’ATP stocke l’énergie dans des liaisons chimiques qui peut être rapidement libérée en cas de besoin. Les cellules produisent de l’énergie sous forme d’ATP par le processus de respiration cellulaire. Bien qu’une grande partie de l’énergie de la respiration cellulaire soit libérée sous forme de chaleur, une partie est utilisée pour fabriquer de l’ATP.

Pendant la respiration cellulaire, plusieurs réactions d’oxydation-réduction (redox) transfèrent des électrons des molécules organiques à d’autres molécules. Ici, l’oxydation se réfère à la perte d’électrons et la réduction au gain d’électrons. Les porteurs d’électrons NAD+ et FAD, ainsi que leurs formes réduites respectivement NADH et FADH2, sont essentiels dans plusieurs étapes de la respiration cellulaire.

Certains procaryotes utilisent la respiration anaérobie, qui ne nécessite pas d’oxygène. La plupart des organismes utilisent la respiration aérobie (nécessitant de l’oxygène), qui produit beaucoup plus d’ATP. La respiration aérobie génère de l’ATP en décomposant le glucose et l’oxygène en dioxyde de carbone et en eau.

La respiration aérobie et anaérobie commence par la glycolyse, qui ne nécessite pas d’oxygène. La glycolyse décompose le glucose en pyruvate, ce qui donne de l’ATP. En l’absence d’oxygène, le pyruvate fermente, produisant NAD+ pour la glycolyse continue. Fait important, plusieurs types de levure utilisent la fermentation alcoolique. Les cellules musculaires humaines peuvent utiliser la fermentation de l’acide lactique lorsque l’oxygène est épuisé. La respiration anaérobie se termine par la fermentation.

La respiration aérobie, cependant, continue avec l’oxydation du pyruvate. L’oxydation du pyruvate génère de l’acétyl-CoA, qui entre dans le cycle de l’acide citrique. Le cycle de l’acide citrique se compose de plusieurs réactions redox qui libèrent l’énergie de liaison de l’acétyl-CoA, produisant de l’ATP et les porteurs réduits d’électrons NADH et FADH2.

La dernière étape de la respiration cellulaire, la phosphorylation oxydative, génère la majeure partie de l’ATP. NADH et FADH2 font passer leurs électrons à travers la chaîne de transport d’électrons. La chaîne de transport d’électrons libère de l’énergie utilisée pour expulser les protons, créant un gradient de protons qui permet la synthèse de l’ATP.