La photosynthèse et la respiration cellulaire!. La respiration libère de l'énergie. D'où vient...
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La photosynthèse et la respiration cellulaire!
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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
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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.
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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.
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L'énergie dégagée à chaque transfert est convertie en ATP
L'ATP formé est libéré dans la cellule
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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.
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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
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.
NAD+ + NADH + H+
Le NAD+ est un transporteur d'électrons riches en énergie.
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• 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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.