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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion.

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1 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion

2 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

3 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE But du cours: Comprendre comment les cellules extraient de lénergie des molécules organiques et sen servent pour régénérer lATP.

4 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Molécules complexes Molécules simples Énergie

5 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Composés organiques + Dioxygène Dioxyde de carbone + Eau + Énergie C 6 H 12 O O 2 6 CO 2 + H 2 O + Énergie Respiration cellulaire aérobie Énergie sous forme dATP et de chaleur

6 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Réactions doxydoréduction Les électrons dans les réactions chimiques passent dun réactif à lautre. Lorsquil y a une perte délectrons Lorsquil a y un gain délectrons Oxydation Réduction

7 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Réactions doxydoréduction

8 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE C 6 H 12 O O 2 6 CO 2 + H 2 O + Énergie Respiration cellulaire aérobie oxydation réduction

9 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Le glucose est dégradé en une série détapes. Aux étapes clés, des atomes dH sont arrachés au glucose et sont attachés à des molécules de NAD +.

10 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE Les électrons voyagent beaucoup pendant la respiration cellulaire aérobie: Nutriment NADH chaîne de transport délectrons O 2

11 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

12 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE La respiration cellulaire aérobie comprend 3 stades métaboliques: 1.La glycolyse 2.Le cycle de Krebs 3.La chaîne de transport délectrons et phosphorylation oxydative CYTOSOL MATRICE MITOCHONDRIALE MEMBRANE INTERNE DE LA MITOCHONDRIE

13 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

14 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Phase dinvestissement dénergie Glycolyse Le glucose entre dans la cellule par une perméase. Deux phosphorylations se succèdent. La molécule résultante est scindée en 2. On obtient 2 molécules de phosphoglycéraldéhyde (PGAL) qui vont prendre part à la deuxième phase.

15 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Phase de libération dénergie Glycolyse Il y a une réaction doxydation qui réduit le NAD + en NADH + H + (x2). On attache du P i au PGAL. Il y a création de 2 molécules dATP. On réarrange les électrons du substrat. Il y a création de 2 autres molécules dATP.

16 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Bilan total de la glycolyse: + 2 ATP + 2 NADH + 2 H + Glucose 2 PGAL 2 Pyruvate

17 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

18 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Le pyruvate entre dans la mitochondrie grâce à une perméase et un mécanisme de cotransport de protons et de pyruvate.

19 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Les groupements carboxyles des pyruvates sont éliminés et libérés sous forme de CO 2. Les fragments restants sont oxydés et le NAD + est réduit en NADH + H + (x2). La coenzyme A sunit avec les molécules formées. On obtient 2 molécules dacétyl-CoA qui peuvent entrer dans le cycle de Krebs.

20 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Lacétyl-CoA entre dans le cycle en se liant à loxaloacétate pour former du citrate. Il y a 3 oxydations qui réduisent le NAD+ en NADH + H+ (x2). Il y a 1 oxydation qui réduit le FAD en FADH2 (x2). Il y a création de 2 ATP. Cycle de Krebs

21 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE 2 pyruvate 2 acétyl-CoA + 2 oxaloacétate citrate 2 oxaloacétate Bilan total du cycle de Krebs: + 2 ATP + 8 NADH + 8 H FADH CO 2

22 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

23 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE La majeure partie de lénergie extraite des nutriments est libérée par le NADH + H + et la FADH 2. Ils relient la glycolyse et le cycle de Krebs à la machinerie de la phosphorylation oxydative, qui alimente la synthèse de lATP avec lénergie libérée par la chaîne de transport délectrons. Chaîne de transport délectrons et phosphorylation oxydative

24 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Les électrons extraits des nutriments sont transférés par le NADH + H + et la FADH 2 aux protéines de la chaîne. Les électrons sont acheminés à la prochaine molécule qui a plus daffinité pour les électrons et ensuite à la prochaine. La dernière molécule cède ses électrons à lO 2 qui receuille une paire de protons dans le milieu aqueux et forme de leau. Chaîne de transport délectrons

25 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE La chaîne de transport délectrons ne produit pas dATP directement. Elle fait passer les électrons des nutriments à lO 2 en une série détapes qui libèrent lénergie de manière contrôlée. Certaines composantes de la chaîne captent et libèrent des protons H + dans lespace intermembranaire de la mitochondrie.

26 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE La membrane de la mitochondrie possède des complexes protéiques appelés ATP synthétases qui fabriquent lATP à partir de lADP et de phosphate inorganique. LATP synthétase utilise le gradient électrochimique causé par les protons H + de part et dautre de la membrane mitochondriale interne. Les H + refluent à travers lATP synthétase pour retourner dans la matrice. Lorsque les H + passent, le complexe protéique produit une phosphorylation oxydative de lADP et forme de lATP. Phosphorylation oxydative

27 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Chaque NADH + H + libère assez dénergie pour la formation de 3 ATP. Chaque FADH 2 libère assez dénergie pour la formation de 2 ATP.

28 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE Bilan total de la respiration cellulaire aérobie:

29 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION) La fermentation permet à certaines cellules de produire de lATP en absence dO 2. Certains organismes ne font que de la fermentation. Dautres utilisent les 2 processus. La fermentation La fermentation produit seulement 2 moles dATP par mole de glucose.

30 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION) Fermentation alcoolique

31 LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION) Fermentation lactique

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