La photosynthèse et la respiration cellulaire!

La respiration libère de l'énergie. D'où vient cette énergie?

Respiration du glucose:

1 glucose + 6 O26 CO2 + 6 H2O + Énergie

Des électrons

Plus un électron est sur une orbitale élevée, plus il contient d’énergie.

Il faut fournir de l’énergie à un électron pour qu’il passe d’une orbitale basse à une orbitale élevée.

Inversement, un électron qui passe d’une orbitale élevée à une plus basse libère de l’énergie

La respiration libère de l'énergie. D'où vient cette énergie?

Respiration du glucose:

1 glucose + 6 O26 CO2 + 6 H2O + Énergie

Des électrons

Lorsqu'un électron situé à un niveau élevé passe à un niveau plus bas, il perd de l'énergie.

Au cours de la respiration, les électrons du glucose perdent de l'énergie.

Dans la respiration, l'énergie est libérée par étapes (et non d'un seul coup).

Les électrons riches en énergie (niveau élevé) du glucose sont transférés à d'autres molécules: les transporteurs. À chaque transfert, l'électron perd de l'énergie.

L'énergie dégagée à chaque transfert est convertie en ATP

L'ATP formé est libéré dans la cellule

La respiration se divise en quatre grandes phases:

1. La glycolyse (p.93-94)

2. La réaction de transition(p. 93)

3. Le cycle de Krebs (p. 93)

4. La chaîne de transport d'électrons (p. 93)

Réactions 1 à 3: "déshabillage" de la molécule de glucose et extraction des électrons riches en énergie.

Chaîne de transport des électrons: Utilisation de l'énergie des électrons pour former de l'ATP.

1. La glycolyse

Se produit dans le cytoplasme

1 glucose (C6) 2 pyruvates (C3)

2 ATP produits

2 NADH + H+ produits (4 H (et leurs électrons) "arrachés" au glucose)

2

glucose

pyruvate

C6H12O6

C3H4O3

4 H

2 ADP + 2P 2 ATP

.

NAD+ + NADH + H+

Le NAD+ est un transporteur d'électrons riches en énergie.

• Elle lie la glycolyse (étape 1) au cycle de Krebs (étape 3)

• Les pyruvates et le NADH entre dans la mitochondrie.

• La réaction de transition a lieu dans la matrice de la mitochondrie.

2. La réaction de transition

3. Le cycle de Krebs (ou cycle de l'acide citrique)

Le cycle de Krebs se déroule dans les mitochondries, plus précisément dans la matrice.

Sir Hans Krebs (1900-1981)

Prix Nobel 1953 pour la découverte dans les années 30 du cycle qui porte son nom.

À la fin du cycle de KrebsÀ la fin du cycle de Krebs

Le glucose a complètement été démoli en CO2 et H

Seulement 4 ATP ont été produits pour chaque glucose (2 dans la glycolyse et 2 dans le cycle de Krebs).

L’énergie du glucose est contenue dans les électrons des hydrogènes transportés par le NADH et le FADH2; ces électrons sont encore à des niveaux énergétiques élevés.

Dans la glycolyse, il y a 2NADH + H+ de produit

Dans le cycle de Krebs, il a 6 NADH + H+ et 2 FADH2

4. La chaîne de transport d'électrons

Se déroule sur la membrane interne des mitochondries.

Les électrons riches en énergie provenant du glucose (transportés par les NADH et FADH2) sont transférés à des transporteurs d'électrons situés sur la membrane interne.

Transporteurs d’électrons, pompes à protons et enzymes synthétisant de l’ATP (ATP synthétases)

Les plis de la membrane interne (crêtes) permettent d’en accroître la surface.

NADH

FADH2

Énergie produite par 1 molécule de glucose

CO2 produit

Composés énergiques

ATP net

Glycolyse 0 2 NADH 22

Réaction de transition

2 2 NADH 00

Cycle de Krebs

4 6 NADH

2 FADH2

22

Chaîne de transport d’e-

0 0 3232

TOTALTOTAL 36net36net

Conclusion :

Théoriquement, chaque molécule de glucose devrait pouvoir produire 36 ATP (2 dans la glycolyse, 2 dans le cycle de Krebs et 32 dans la chaîne respiratoire) = rendement d’environ 40% (40% de l’énergie du glucose convertie en ATP et 60% en chaleur)

En pratique, la cellule parvient à tirer environ une trentaine d’ATP par molécule de glucose.Animations: http://rea.decclic.qc.ca/dec_virtuel/biologie/101-NYA-05/Cellule_et_evolution/1.La_Cellule/Etapes_respiration_cellulaire/ long et détaillé

http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/jpsabourin/biocel.html simple

Exercice: http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_biocell-overview-of-aerobic-respiration.htm

Fermentation

• Production d'énergie sans utilisation d'oxygène

• Produit beaucoup moins d'énergie : 2 ATP par molécule de glucose contre 36 pour la respiration

• Plusieurs types : fermentation alcoolique, fermentation lactique, etc.

• Fermentation lactique c’est le sensation de bruler quand tu fait l’exercice anaérobique.