La respiration cellulaire aérobie est le processus par lequel les cellules utilisent l'oxygène pour les aider à convertir le glucose en énergie. Ce type de respiration se déroule en trois étapes: la glycolyse; le cycle de Krebs; et la phosphorylation du transport d'électrons. L'oxygène n'est pas nécessaire pour la glycolyse mais est nécessaire pour le reste des réactions chimiques.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'oxygène est nécessaire à l'oxydation complète du glucose.
Respiration cellulaire
La respiration cellulaire est le processus par lequel les cellules libèrent de l'énergie du glucose et la transforment en une forme utilisable appelée ATP. L'ATP est une molécule qui fournit une petite quantité d'énergie à la cellule, ce qui lui fournit du carburant pour effectuer des tâches spécifiques.
Il existe deux types de respiration: anaérobie et aérobie. La respiration anaérobie n'utilise pas d'oxygène. La respiration anaérobie produit de la levure ou du lactate. Lors de l'exercice, le corps utilise l'oxygène plus rapidement qu'il n'en absorbe; la respiration anaérobie fournit du lactate pour maintenir les muscles en mouvement. L'accumulation de lactate et le manque d'oxygène sont les raisons de la fatigue musculaire et de la respiration laborieuse lors d'exercices intenses.
Respiration aérobie
La respiration aérobie se déroule en trois étapes où une molécule de glucose est la source d'énergie. La première étape est appelée glycolyse et ne nécessite pas d'oxygène. À ce stade, les molécules d'ATP sont utilisées pour aider à décomposer le glucose en une substance appelée pyruvate, une molécule qui transporte des électrons appelés NADH, deux autres molécules d'ATP et du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est un déchet et est éliminé du corps.
La deuxième étape est appelée le cycle de Krebs. Ce cycle consiste en une série de réactions chimiques complexes qui génèrent du NADH supplémentaire.
La dernière étape est appelée phosphorylation par transport d'électrons. Au cours de cette étape, le NADH et une autre molécule de transport appelée FADH2 transportent des électrons vers les cellules. L'énergie des électrons est convertie en ATP. Une fois les électrons utilisés, ils sont donnés à des atomes d'hydrogène et d'oxygène pour produire de l'eau.
Glycolyse dans la respiration
La glycolyse est la première étape de toute respiration. Au cours de cette étape, chaque molécule de glucose est décomposée en une molécule à base de carbone appelée pyruvate, deux molécules d'ATP et deux molécules de NADH.
Une fois que cette réaction s'est produite, le pyruvate subit une autre réaction chimique appelée fermentation. Au cours de ce processus, des électrons sont ajoutés au pyruvate pour générer du NAD+ et du lactate.
Dans la respiration aérobie, le pyruvate est encore décomposé et combiné avec de l'oxygène pour créer du dioxyde de carbone et de l'eau, qui sont éliminés du corps.
Cycle de Krebs
Le pyruvate est une molécule à base de carbone; chaque molécule de pyruvate contient trois molécules de carbone. Seules deux de ces molécules sont utilisées pour créer du dioxyde de carbone dans l'étape finale de la glycolyse. Ainsi, après la glycolyse, il y a du carbone libre qui flotte. Ce carbone se lie à diverses enzymes pour créer des produits chimiques utilisés dans d'autres capacités dans la cellule. Les réactions du cycle de Krebs génèrent également huit molécules supplémentaires de NADH et deux molécules d'un autre transporteur d'électrons appelé FADH2.
Phosphorylation du transport d'électrons
NADH et FADH2 transportent des électrons vers des membranes cellulaires spécialisées, où ils sont récoltés pour créer de l'ATP. Une fois que les électrons sont utilisés, ils s'épuisent et doivent être retirés du corps. L'oxygène est essentiel pour cette tâche. Les électrons utilisés se lient à l'oxygène; ces molécules finissent par se lier à l'hydrogène pour former de l'eau.