Contenu
- Structure de la molécule d'ATP
- Transformer l'ATP en énergie
- Comment fonctionne la respiration
- ATP pendant la glycolyse
- ATP pendant le cycle de Krebs
- ATP au cours du système cytochrome
La petite molécule ATP, qui signifie adénosine triphosphate, est le principal vecteur d’énergie pour tous les êtres vivants. Chez l'homme, l'ATP est un moyen biochimique de stocker et d'utiliser de l'énergie pour chaque cellule du corps. L'énergie ATP est également la principale source d'énergie pour les autres animaux et plantes.
Structure de la molécule d'ATP
L'ATP est composé de l'adénine, une base azotée, du ribose de sucre à cinq carbones et de trois groupes phosphate: alpha, bêta et gamma. Les liaisons entre les phosphates bêta et gamma sont particulièrement riches en énergie. Lorsque ces liaisons se rompent, elles libèrent suffisamment d'énergie pour déclencher une gamme de réponses et de mécanismes cellulaires.
Transformer l'ATP en énergie
Chaque fois qu'une cellule a besoin d'énergie, elle rompt la liaison phosphate bêta-gamma pour créer de l'adénosine diphosphate (ADP) et une molécule de phosphate libre. Une cellule stocke l'excès d'énergie en combinant ADP et phosphate pour produire de l'ATP. Les cellules obtiennent de l'énergie sous forme d'ATP par le biais d'un processus appelé respiration, une série de réactions chimiques oxydant le glucose à six carbones pour former du dioxyde de carbone.
Comment fonctionne la respiration
Il existe deux types de respiration: la respiration aérobie et la respiration anaérobie. La respiration aérobie a lieu avec de l'oxygène et produit de grandes quantités d'énergie, tandis que la respiration anaérobie n'utilise pas d'oxygène et produit de petites quantités d'énergie.
L'oxydation du glucose pendant la respiration aérobie libère de l'énergie, qui est ensuite utilisée pour synthétiser l'ATP à partir de l'ADP et du phosphate inorganique (Pi). Les graisses et les protéines peuvent également être utilisés au lieu du glucose à six carbones pendant la respiration.
La respiration aérobie a lieu dans les mitochondries d'une cellule et se déroule en trois étapes: la glycolyse, le cycle de Krebs et le système cytochrome.
ATP pendant la glycolyse
Au cours de la glycolyse, qui se produit dans le cytoplasme, le glucose à six carbones se décompose en deux unités d'acide pyruvique à trois carbones. Les hydrogènes retirés se joignent au porteur d’hydrogène NAD pour en faire NADH2. Il en résulte un gain net de 2 ATP. L'acide pyruvique pénètre dans la matrice de la mitochondrie et subit une oxydation, perd un dioxyde de carbone et crée une molécule à deux carbones appelée acétyl-CoA. Les hydrogènes qui ont été enlevés se joignent à NAD pour faire de NADH2.
ATP pendant le cycle de Krebs
Le cycle de Krebs, également appelé cycle de l'acide citrique, produit des molécules à haute énergie de NADH et de flavine adénine dinucléotide (FADH).2), plus de l’ATP. Lorsque l'acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs, il se combine à un acide à quatre carbones appelé acide oxaloacétique pour former l'acide à six carbones appelé acide citrique. Les enzymes provoquent une série de réactions chimiques, convertissant l'acide citrique et libérant des électrons de haute énergie en NAD. Dans l'une des réactions, suffisamment d'énergie est libérée pour synthétiser une molécule d'ATP. Pour chaque molécule de glucose, deux molécules d'acide pyruvique pénètrent dans le système, ce qui signifie que deux molécules d'ATP sont formées.
ATP au cours du système cytochrome
Le système cytochrome, également appelé système porteur d'hydrogène ou chaîne de transfert d'électrons, est la partie du processus de respiration aérobie qui produit le plus d'ATP. La chaîne de transport d'électrons est formée de protéines sur la membrane interne des mitochondries. Les ions hydrogène et les électrons de NADH entrent dans la chaîne. Les électrons donnent de l'énergie aux protéines de la membrane, qui sont ensuite utilisées pour pomper des ions d'hydrogène à travers la membrane. Ce flux d'ions synthétise l'ATP.
Au total, 38 molécules d'ATP sont créées à partir d'une molécule de glucose.