Quatre étapes de la respiration cellulaire

Respiration cellulaire est la somme des divers moyens biochimiques que les organismes eucaryotes emploient pour extraire énergie de la nourriture, en particulier glucose molécules.

Le processus de respiration cellulaire comprend quatre étapes ou étapes de base: Glycolyse, qui se produit dans tous les organismes, procaryotes et eucaryotes; les réaction de pont, qui ouvre la voie à la respiration aérobie; et le Cycle de Krebs et le chaîne de transport d'électrons, voies dépendantes de l'oxygène qui se succèdent dans les mitochondries.

Les étapes de la respiration cellulaire ne se déroulent pas à la même vitesse et le même ensemble de réactions peut se dérouler à des rythmes différents dans le même organisme à des moments différents. Par exemple, on s'attendrait à ce que le taux de glycolyse dans les cellules musculaires augmente considérablement pendant des périodes intenses. anaérobie l'exercice, qui engendre une « dette d'oxygène », mais les étapes de la respiration aérobie ne s'accélèrent pas de manière appréciable à moins que l'exercice ne soit effectué à un niveau d'intensité aérobie « pay-as-you-go ».

Le complet formule de respiration cellulaire semble légèrement différent d'une source à l'autre, selon ce que les auteurs choisissent d'inclure comme réactifs et produits significatifs. Par exemple, de nombreuses sources omettent les porteurs d'électrons NAD⁺/NADH et FAD²⁺/FADH2 du bilan biochimique.

Dans l'ensemble, la molécule de sucre à six carbones du glucose est convertie en dioxyde de carbone et en eau en présence d'oxygène pour donner 36 à 38 molécules d'ATP (l'adénosine triphosphate, la "monnaie énergétique" des cellules à l'échelle de la nature). Cette équation chimique est représentée par l'équation suivante :

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6 CO₂ + 12H₂O + 36 ATP

La première étape de la respiration cellulaire est glycolyse, qui est un ensemble de dix réactions qui ne nécessitent pas d'oxygène et qui se produisent donc dans chaque cellule vivante. Les procaryotes (des domaines Bactéries et Archées, anciennement appelés « archéobactéries ») utilisent presque exclusivement la glycolyse, alors que les eucaryotes (animaux, champignons, protistes et plantes) l'utilisent principalement comme dressage de table pour les plus lucratives énergétiquement réactions de respiration aérobie.

La glycolyse a lieu dans le cytoplasme. Dans la "phase d'investissement" du procédé, deux ATP sont consommés car deux phosphates sont ajoutés au dérivé du glucose avant qu'il ne soit divisé en deux composés à trois carbones. Ceux-ci sont transformés en deux molécules de pyruvate, 2 NADH et quatre ATP pour un gain net de deux ATP.

La deuxième étape de la respiration cellulaire, la transition ou alors réaction de pont, reçoit moins d'attention que le reste de la respiration cellulaire. Comme son nom l'indique, cependant, il n'y aurait aucun moyen de passer de la glycolyse aux réactions aérobies au-delà sans elle.

Dans cette réaction, qui se produit dans les mitochondries, les deux molécules de pyruvate issues de la glycolyse sont converties en deux molécules d'acétyl coenzyme A (acétyl CoA), avec deux molécules de CO₂ produit sous forme de déchets métaboliques. Aucun ATP n'est produit.

le Cycle de Krebs ne génère pas beaucoup d'énergie (deux ATP), mais en combinant la molécule d'acétyl CoA à deux carbones avec la molécule d'oxaloacétate à quatre carbones, et en cyclant le produit résultant à travers une série de transitions qui coupent la molécule en oxaloacétate, il génère huit NADH et deux FADH₂, un autre porteur d'électrons (quatre NADH et un FADH₂ par molécule de glucose entrant dans la respiration cellulaire lors de la glycolyse).

Ces molécules sont nécessaires à la chaîne de transport d'électrons, et au cours de leur synthèse, quatre autres CO₂ les molécules sont éliminées de la cellule sous forme de déchets.

La quatrième et dernière étape de la respiration cellulaire est celle où se fait la "création" majeure de l'énergie. Les électrons transportés par NADH et FADH₂ sont extraits de ces molécules par des enzymes dans le membrane mitochondriale et utilisé pour conduire un processus appelé phosphorylation oxydative, dans lequel un gradient électrochimique conduit par la libération des électrons susmentionnés alimente l'ajout de molécules de phosphate à l'ADP pour produire ATP.

Oxygène est nécessaire pour cette étape, car c'est l'accepteur d'électrons final dans la chaîne. Cela crée H₂O, donc cette étape est d'où vient l'eau dans l'équation de la respiration cellulaire.

Au total, 32 à 34 molécules d'ATP sont générées dans cette étape, selon la façon dont le rendement énergétique est additionné. Ainsi la respiration cellulaire donne un total de 36 à 38 ATP: 2 + 2 + (32 ou 34).