Respiration cellulaire : Étapes et bilan énergétique

La respiration cellulaire est le processus par lequel les cellules produisent de l'énergie sous forme d'ATP à partir du glucose. Elle se déroule en trois étapes principales qui ont lieu dans différents compartiments cellulaires.

La première étape est la glycolyse, qui se déroule dans le cytoplasme. Lors de cette étape, une molécule de glucose (C6H12O6) est dégradée en deux molécules d'acide pyruvique (C3H4O3). Cette réaction libère des atomes d'hydrogène qui sont captés par des molécules de NAD+ pour former du NADH,H+. Le bilan énergétique de la glycolyse est la production de 2 ATP.

Vocabulary: La glycolyse est la première étape de la respiration cellulaire qui se déroule dans le cytoplasme et dégrade le glucose en acide pyruvique.

Equation: C6H12O6 + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2NADH,H+ + 2ATP

La deuxième étape se déroule dans la matrice mitochondriale et correspond au cycle de Krebs. L'acide pyruvique y subit une série de réactions qui aboutissent à sa dégradation complète en CO2. Cette étape produit également des électrons et des ions hydrogène qui sont captés par des molécules de NAD+.

Equation: 2C3H4O3 + 10NAD+ + 6H2O → 6CO2 + 10NADH,H+

La troisième et dernière étape a lieu au niveau des crêtes mitochondriales. Il s'agit de la chaîne respiratoire mitochondriale, composée de diverses molécules enchâssées dans la membrane interne des mitochondries. C'est lors de cette étape que la majorité de l'ATP est produite.

Highlight: La chaîne respiratoire mitochondriale est responsable de la production de la plus grande partie de l'ATP lors de la respiration cellulaire.

Le bilan global de la respiration cellulaire est la production de 36 ATP pour chaque molécule de glucose oxydée. La chaîne respiratoire utilise l'oxygène comme accepteur final d'électrons, ce qui aboutit à la formation d'eau (H2O).

Definition: La respiration cellulaire est un processus d'oxydoréduction qui permet la production d'énergie sous forme d'ATP à partir de l'oxydation du glucose en présence d'oxygène.

Un schéma récapitulatif montre les différentes étapes de la respiration cellulaire, avec les flux de molécules et d'énergie entre le cytoplasme et la mitochondrie. On y voit clairement que la glycolyse produit 2 ATP, tandis que la chaîne respiratoire en produit 34, pour un total de 36 ATP par molécule de glucose.