Contenu
- Glycolyse, résumée
- Les produits de la glycolyse
- Les réactions aérobies de la respiration cellulaire
- L'oxygène est-il nécessaire à la respiration cellulaire: vrai ou faux?
Glycolyse est un processus qui produit de l'énergie sans la présence d'oxygène. Il se produit dans toutes les cellules vivantes, des procaryotes monocellulaires les plus simples aux animaux les plus gros et les plus lourds. Tout ce qui est nécessaire pour que la glycolyse se produise est glucose, un sucre à six carbones de formule C6H12O6, et le cytoplasme d’une cellule avec sa riche densité d’enzymes glycolytiques (protéines spéciales qui accélèrent des réactions biochimiques spécifiques).
Chez les procaryotes, une fois la glycolyse terminée, la cellule a atteint sa limite de production d'énergie. Chez les eucaryotes, cependant, qui possèdent des mitochondries et sont ainsi capables de mener à bien la respiration cellulaire, le pyruvate obtenu lors de la glycolyse est ensuite traité de manière à fournir au final plus de 15 fois plus d’énergie que la glycolyse seule.
Glycolyse, résumée
Lorsqu'une molécule de glucose pénètre dans une cellule, un groupe phosphate est immédiatement lié à l'un de ses atomes de carbone. Il est ensuite réorganisé en une molécule phosphorylée de fructose, un autre sucre à six carbones. Cette molécule est ensuite à nouveau phosphorylée. Ces étapes nécessitent un investissement de deux ATP.
Ensuite, la molécule à six carbones est scindée en une paire de molécules à trois carbones, chacune avec son propre phosphate. Chacune de celles-ci est à nouveau phosphorylée, donnant deux molécules identiques doublement phosphorylées. Comme ceux-ci sont convertis en pyruvate (C3H4O3), les quatre phosphates sont utilisés pour générer quatre ATP, pour un gain net de deux ATP de la glycolyse.
Les produits de la glycolyse
Comme vous le verrez bientôt, en présence d'oxygène, le produit final de la glycolyse est constitué de 36 à 38 molécules d'ATP. L'eau et le dioxyde de carbone sont perdus dans l'environnement au cours des trois étapes de la respiration cellulaire consécutives à la glycolyse.
Mais si l’on vous demande d’énumérer les produits de la glycolyse, vous avez deux molécules de pyruvate, deux NADH et deux ATP.
Les réactions aérobies de la respiration cellulaire
Chez les eucaryotes ayant un apport suffisant en oxygène, le pyruvate issu de la glycolyse pénètre dans les mitochondries, où il subit une série de transformations qui aboutissent à une richesse en ATP.
La réaction de transition: Les deux pyruvates à trois carbones sont convertis en une paire de molécules à deux carbones de acétyl coenzyme A (acétyl-CoA), qui est un participant clé dans une foule de réactions métaboliques. Cela entraîne la perte d'une paire de carbones sous forme de dioxyde de carbone, ou CO2 (un déchet chez l'homme et une source de nourriture pour les plantes).
Le cycle de Krebs: L'acétyl-CoA se combine maintenant avec une molécule à quatre carbones appelée oxaloacétate pour produire la molécule à six carbones oxaloacétate. Dans une série d’étapes donnant les porteurs d’électrons NADH et FADH2 avec une petite quantité d'énergie (deux ATP par molécule de glucose en amont), le citrate est reconverti en oxaloacétate. Un total de quatre CO2 sont donnés à l'environnement dans le cycle de Krebs.
La chaîne de transport d'électrons (ETC): Sur la membrane mitochondriale, les électrons de NADH et FADH2 sont utilisés pour tirer parti de la phosphorylation de l’ADP pour obtenir de l’ATP, avec O2 (oxygène moléculaire) comme accepteur d'électrons final. Cela produit 32 à 34 ATP, et le O2 est converti en eau (H2O)
L'oxygène est-il nécessaire à la respiration cellulaire: vrai ou faux?
Bien que ce ne soit pas vraiment une question piège, celle-ci nécessite quelques précisions sur les limites de la question. La glycolyse seule ne fait pas nécessairement partie de la respiration cellulaire, comme chez les procaryotes. Mais chez les organismes qui utilisent la respiration aérobie, et effectuent ainsi la respiration cellulaire de bout en bout, la glycolyse est la première étape du processus et la nécessaire.
Si on vous demandait donc si de l'oxygène est nécessaire à chaque étape de la respiration cellulaire, la réponse est non. Mais si on vous demande si la respiration cellulaire telle qu'elle est habituellement définie nécessite de l'oxygène pour continuer, la réponse est affirmative.