La respiration cellulaire - publié le 24/03/2010

Résumé du document

Les cellules de l'organisme ont besoin, par exemple pour renouveler leurs constituants ou fabriquer des substances, de nutriments (glucose, acides aminés, acides gras, etc.) qui constituent la matière première, et d'énergie chimique. On appelle métabolisme l'ensemble des réactions chimiques cellulaires qui mettent en jeu des nutriments. Ces réactions nécessitent la présence d'enzymes, qui jouent le rôle de biocatalyseurs, c'est-à-dire qu'elles accélèrent les réactions chimiques, et parfois de coenzymes, des assistants des enzymes, chargés par exemple de transporter des composés libérés par les réactions chimiques vers un autre compartiment cellulaire. Plusieurs compartiments cellulaires participent à la fabrication d'énergie (...)

Extraits

[...] Le bilan global de la combustion d'une molécule de glucose est la production de 38 molécules d'ATP et de chaleur. [...]

[...] On dit que les réactions cataboliques sont exergoniques. L'ATP (adénosine triphosphate) est la molécule utilisée comme carburant par nos cellules pour toutes les réactions chimiques qui nécessitent de l'énergie. Il n'existe aucun stock réel d'ATP dans l'organisme, c'est pourquoi la moindre consommation d'ATP doit être compensée par une production équivalente, de façon à ce que sa concentration soit la plus stable possible. La cellule dégrade préférentiellement des molécules de glucose pour fabriquer de l'ATP, car c'est un nutriment rapidement disponible, et qui a un bon rendement énergétique. [...]

[...] C'est la fermentation lactique ou respiration anaérobie (en absence d'oxygène). De plus, l'accumulation d'acide lactique, lors d'un effort musculaire par exemple, provoque l'apparition de crampes Quelle est la structure de l'ATP ? Quels sont ses rôles ? L'ATP, ou Adénosine TriPhosphate, est un nucléotide, c'est-à-dire l'unité de structure de l'ADN. Elle est composée d'une base azotée, l'adénine, et d'un ose (ribose) sur lequel sont accrochés trois groupements phosphate (acide phosphorique). Comme les autres nucléotides (GTP, CTP, TTP, UTP), c'est une molécule dont les liaisons entre les groupements phosphate sont riches en énergie : la cassure d'une de ces liaisons est exergonique. [...]

[...] La chaleur produite sert au maintien de la température corporelle, l'excès est évacué à l'extérieur par les liquides excrétés, ou dissipé au niveau de la peau et des muqueuses. Remarques L'organisme est également capable de produire de l'ATP à partir des acides aminés et des acides gras. Ces derniers sont intéressants : le catabolisme de l'acide palmitique produit 130 ATP. Dans les hématies et les cellules musculaires, en absence de dioxygène, la combustion complète du glucose n'est pas possible, il va donc être transformé en acide lactique, ce qui est peu rentable au niveau énergétique : 2 ATP produits au lieu de 38 pour une molécule de glucose. [...]

[...] Cette étape est très importante, et constitue une charnière des voies métaboliques de la cellule, car le catabolisme des acides gras permet également de produire de l'acétyl-coenzyme A pour produire de l'ATP. Le cycle de Krebs : au cours de cette étape, les atomes de carbone des molécules d'acétyl-coenzyme A vont être progressivement éliminés sous forme de CO2, mais peu d'énergie est encore produite, par contre des coenzymes sont réduits. •Bilan : 1 pyruvate produit 3CO2 + 1 GTP (équivalent à l'ATP) + 4 NADH, + 1 FADH2 Coenzymes réduits Coenzyme réduit Les coenzymes réduits se déplacent ensuite jusqu'à la chaîne respiratoire, qui va réduire le NADH, et le FADH2, et envoyer dans l'espace intermembranaire les protons libérés. [...]