Contenu
- Définition de l'ATP et son fonctionnement
- La chimiosmose a lieu pendant la respiration cellulaire
- Comment la chimiosmose produit de l'ATP
La molécule d'ATP (adénosine triphosphate) est utilisée par les organismes vivants comme source d'énergie. Les cellules stockent l’énergie dans l’ATP en ajoutant un Groupe phosphate ADP (adénosine diphosphate).
La chimiosmose est le mécanisme qui permet aux cellules d'ajouter le groupe phosphate, en modifiant l'ADP en ATP et en stockant l'énergie dans la liaison chimique supplémentaire. Les processus globaux du métabolisme du glucose et de la respiration cellulaire constituent le cadre dans lequel la chimiosmose peut avoir lieu et permettent la conversion de l’ADP en ATP.
Définition de l'ATP et son fonctionnement
L'ATP est une molécule organique complexe capable de stocker de l'énergie dans ses liaisons phosphate. Il collabore avec ADP pour alimenter de nombreux processus chimiques dans les cellules vivantes. Lorsqu'une réaction chimique organique a besoin d'énergie pour démarrer, le troisième groupe phosphate de la molécule d'ATP peut initier la réaction en se liant à l'un des réactifs. L'énergie libérée peut rompre certains des liens existants et créer de nouvelles substances organiques.
Par exemple, pendant métabolisme du glucose, les molécules de glucose doivent être décomposées pour extraire de l'énergie. Les cellules utilisent l'énergie ATP pour rompre les liaisons glucose existantes et créer des composés plus simples. Des molécules ATP supplémentaires utilisent leur énergie pour produire des enzymes spéciales et du dioxyde de carbone.
Dans certains cas, le groupe phosphate ATP agit comme une sorte de pont. Il se fixe à une molécule organique complexe et des enzymes ou des hormones se fixent au groupe phosphate. L'énergie libérée lors de la rupture de la liaison phosphate ATP peut être utilisée pour former de nouvelles liaisons chimiques et créer les substances organiques nécessaires à la cellule.
La chimiosmose a lieu pendant la respiration cellulaire
La respiration cellulaire est le processus organique qui alimente les cellules vivantes. Les nutriments tels que le glucose sont convertis en énergie que les cellules peuvent utiliser pour mener à bien leurs activités. Les étapes de respiration cellulaire sont les suivants:
La plupart des étapes de respiration cellulaire ont lieu à l'intérieur des mitochondries de chaque cellule. Les mitochondries ont une membrane externe lisse et une membrane interne fortement pliée. Les réactions clés ont lieu à travers la membrane interne, transférant le matériau et les ions de la matrice à l'intérieur de la membrane interne dans et hors de la espace intermembranaire.
Comment la chimiosmose produit de l'ATP
La chaîne de transport d'électrons est le dernier segment d'une série de réactions qui commencent par le glucose et se terminent par l'ATP, le dioxyde de carbone et l'eau. Au cours des étapes de la chaîne de transport d'électrons, l'énergie de NADH et de FADH2 est utilisé pour pompe à protons à travers la membrane mitochondriale interne dans l'espace intermembranaire. La concentration de protons dans l’espace situé entre les membranes mitochondriales interne et externe augmente et le déséquilibre entraîne un gradient électrochimique à travers la membrane interne.
La chimiosmose a lieu quand un force motrice de protons provoque la diffusion des protons à travers une membrane semi-perméable. Dans le cas de la chaîne de transport d'électrons, le gradient électrochimique à travers la membrane mitochondriale interne produit une force motrice de proton sur les protons dans l'espace intermembranaire. La force agit pour ramener les protons à travers la membrane interne, dans la matrice interne.
Une enzyme appelée ATP synthase est intégré dans la membrane mitochondriale interne. Les protons diffusent à travers l'ATP synthase, qui utilise l'énergie de la force motrice des protons pour ajouter un groupe phosphate aux molécules d'ADP disponibles dans la matrice située à l'intérieur de la membrane interne.
De cette manière, les molécules d'ADP à l'intérieur des mitochondries sont converties en ATP à la fin du segment de la chaîne de transport d'électrons du processus de respiration cellulaire. Les molécules d'ATP peuvent sortir des mitochondries et participer à d'autres réactions cellulaires.