Localisation respiration cellulaire

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L'enchaînement des réactions d'oxydo-réduction qui ont lieu lors du transfert des électrons de la chaîne respiratoire est résumé dans la figure ci-contre. L' énergie libre de Gibbs étant une grandeur d'état thermodynamique, on peut ne considèrer que les réactions impliquant le premier donneur de protons et d'électrons NADH et le dernier accepteur d'électrons l'oxygène moléculaire, O 2. Les deux demi-réaction rédox qui, du point de vue énergétique, résument la chaîne respiratoire sont :. En fait ce sont 3 molécules d'ATP qui sont synthétisées.

Force proton-motrice et théorie chimio-osmotique. La théorie chimio-osmotique formulée par Peter Mitchell en Prix Nobel en postule que le gradient de concentration de protons crée à travers la membrane sert de réservoir d' énergie libre de Gibbs pour la synthèse d'ATP. En d'autres termes, au fur et à mesure que les électrons traversent les quatre complexes de la chaîne de transport d'électrons, des protons passent de la matrice à l'espace intermembranaire et générent un gradient de concentration de protons qui constitue ce réservoir d'énergie libre.

En effet, quand ces protons repassent la membrane interne en traversant une protéine membranaire intrinsèque, l' ATP synthase , cette énergie libre est libérée et utilisée par l'ATP synthase pour synthétiser l'ATP.

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L'énergie qu'elles libèrent en hydrolysant l'ATP est utilisée pour le transport d'ions. La variation d'énergie libre globale est donc :. La théorie chimiosmotique implique que la membrane interne est imperméable aux protons , sinon le gradient se dissiperait au fur et à mesure. Voir un cours sur les transports membranaires. Source : Université de Leeds. Voir des compléments concernant le mécanisme de l'ATP synthase.

Voir une série d'animations et d'illustrations consacrés à l'ATP synthase. Boyer et al. Abrahams et al. Réactions d'oxydo-réduction et potentiel de réduction standard a. Le potentiel de réduction standard 2. Potentiel de réduction de 2 demi-réactions redox : Relation de Nernst 3. Relation entre le potentiel de réduction standard et l'énergie libre de Gibbs standard 4.

Mécanisme de transfert de l'ion hydrure 5. Respiration cellulaire : la chaîne respiratoire a.

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Bilan - résumé de la chaîne de transport d'électrons 7. Cours sur la respiration chez les végétaux 9. Liens Internet et références bibliographiques.

Le potentiel de réduction standard On mesure un potentiel de réduction standard à l'aide d'une pile électrochimique constituée de 2 demi-piles. Potentiel de réduction de 2 demi-réactions redox : Relation de Walther Hermann Nernst Lorsque les électrodes d'une pile sont réunies par un conducteur extérieur au système, un courant électrique traverse spontanément la pile et parcourt l'ensemble du circuit. Rôles biologiques des formes réduites NADH et du NADPH Malgré des structures très semblables, les formes réduites de ces deux coenzymes sont employées dans la cellule de manière très différente.

Le NADH est donc lié aux réactions du catabolisme réactions de dégradation. Il représente une source énergétique préalable à l'ATP.

Chapitre 2 : Respiration cellulaire, fermentations et production d`ATP

Le NADPH est lié aux réactions anaboliques réactions de biosynthèse et constitue un pouvoir réducteur. Le NADPH est issu de réactions d'oxydation de voies particulières, comme la voie des pentoses phosphate. Le NADPH a pour rôle de fournir des ions hydrures aux processus bio-synthétiques réducteurs tels que : la synthèse d'acides gras, la synthèse d' acides aminés et celle des nucléotides.

Généralités sur la respiration cellulaire aérobie De manière schématique, les réactions du catabolisme ont deux finalités : fournir des molécules, notamment des squelettes carbonés , aux voies de biosynthèse. La respiration cellulaire correspond donc aux processus suivants : Dans une cellule Eucaryote, la glycolyse a lieu dans le cytoplasme. Le pouvoir réducteur porté par le NADH formé lors de la glycolyse est transféré dans la mitochondrie par des systèmes protéiques de transport ou navette. Comme le cycle de Krebs a lieu dans la mitochondrie, le pouvoir réducteur porté pas ces deux molécules se trouve immédiatement en place pour être pris en charge par la chaîne respiratoire qui se situe dans la mitochondrie.

Capsule "La respiration cellulaire"

La chaîne respiratoire convertit le pouvoir réducteur des coenzymes réduits en une forme d'énergie qui alimente la phosphorylation oxydative qui produit la plus grande partie de l'ATP de la cellule via l' ATP synthase. De Boeck Université Chez les plantes un processus analogue a lieu dans les chloroplastes. La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez. Publié par Sarah Delorme Modifié depuis plus de 3 années.

Doc 3 p36 crête Matrice. Doc 3 p36 3 Cette équation est une oxydoréduction. Les deux phases de la respiration. Présentations similaires. Télécharger Entrer. L'étape finale de cette dernière est la réduction d'une molécule d'oxygène par quatre électrons pour former deux molécules d'eau en fixant quatre protons. Le tableau ci-dessous résume les étapes qui produisent de l' ATP et des coenzymes réduites lors de l'oxydation complète d'une molécule de glucose en CO 2 et H 2 O.

Le résultat de ces différents processus de transport actif utilisant la force proton-motrice et le gradient électrochimique générés par la chaîne respiratoire est que plus de trois protons sont nécessaires pour produire une molécule d'ATP par phosphorylation oxydative.

Mitochondrie

En pratique, ce rendement peut même être encore réduit en raison de fuites de protons à travers la membrane mitochondriale interne [ 2 ]. D'autres facteurs sont également susceptibles de dissiper le gradient de concentration de protons autour de la membrane interne de la mitochondrie, ce qui représente une dissipation d'énergie supplémentaire et induit donc une baisse du rendement énergétique global de l'oxydation de cette molécule de glucose.

C'est par exemple le cas d'une protéine , la thermogénine , exprimée dans certains types de cellules et qui a pour effet de transporter des protons à travers la membrane mitochondriale interne, laquelle leur est normalement imperméable. Ceci est particulièrement important pour la thermogenèse dans le tissu adipeux brun chez les mammifères en hibernation. En milieu anaérobie , c'est-à-dire en l'absence d' oxygène , le pyruvate issu de la glycolyse n'est pas transporté dans les mitochondries mais demeure dans le cytosol , où il est converti en déchets susceptibles d'être éliminés de la cellule.

Ce processus permet d'oxyder les coenzymes réduites au cours de la glycolyse afin de permettre à celle-ci de se poursuivre. Le lactate peut également être utilisé par le foie pour produire du glycogène. Chez la levure , il se produit une fermentation différente, appelée fermentation alcoolique , qui aboutit à la formation d' éthanol et de CO 2 sous l'action successive de la pyruvate décarboxylase et de l' alcool déshydrogénase par l'intermédiaire de l' acétaldéhyde voir ci-contre.

L'avantage, cependant, est que l'ATP produit au cours de la glycolyse est disponible plus rapidement pour couvrir les besoins énergétiques de la cellule que celui issu de la phosphorylation oxydative. La respiration anaérobie est une forme de respiration cellulaire utilisant comme accepteur final d'électrons une autre substance que l' oxygène. Comme la respiration aérobie , elle utilise une chaîne respiratoire , mais celle-ci fonctionne sans oxygène.

À la place de ce dernier interviennent d'autres accepteurs d'électrons, moins oxydants , tels que les ions sulfate SO 4 2— ou nitrate NO 3 — , ou encore le soufre S ou le fumarate. Cette forme de respiration cellulaire est utilisée essentiellement par des procaryotes vivant dans des milieux dépourvus d'oxygène.

Respiration cellulaire - Vikidia, l’encyclopédie des ans

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Respiration cellulaire Aérobie Anaérobie. Glucose Hexokinase Glucosephosphate Glucosephosphate isomérase Fructosephosphate Phosphofructokinase-1 Fructose-1,6-bisphosphate Aldolase A B C Dihydroxyacétone phosphate Triose-phosphate isomérase Glycéraldéhydephosphate Glycéraldéhydephosphate déshydrogénase 1,3-Bisphosphoglycérate Phosphoglycérate kinase 3-Phosphoglycérate Phosphoglycérate mutase 2-Phosphoglycérate Énolase Phosphoénolpyruvate Pyruvate kinase Pyruvate. Pyruvate Complexe pyruvate déshydrogénase Acétyl-CoA.