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La respiration cellulaire M. E. McIntyre. Quelques principes mitochondrie chloroplaste CO 2 + H 2 0Moléc. organiques + O 2 ATP Én. lumineuse Én. thermique.

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1 La respiration cellulaire M. E. McIntyre

2 Quelques principes mitochondrie chloroplaste CO 2 + H 2 0Moléc. organiques + O 2 ATP Én. lumineuse Én. thermique Respiration ¢R Photosynthèse

3 Voies cataboliques génératrices dénergie Fermentation Dégradation partielle glucose Ø chaîne transport des é Respiration ¢R anaérobie Chaîne transport é Respiration ¢R aérobie Combustible = glucose comburant = O 2 Chaîne transport é (glucose) Dégradation de nutriments Sans O 2 Avec O 2

4 Équation de base Respiration ¢R aérobie Sucres + O 2 déchets + énergie C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + énergie

5 Quelques principes Pour être utilisable, Én. entreposée dans ATP adénosine triphosphate riche en Én. group. phosphate ATP ADP + P inorganique Prix du travail ¢R: perte P

6 Quelques principes ATP… quelle utilité ? Travail de transport Travail mécanique Travail chimique ATP ADP + Pi On produit chaque jour notre poids en ATP !

7 Quelques principes Réaction doxydoréduction Oxydation: perte dé Réduction: gain dé C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + oxydé réduit é é énergie

8 Quelques principes Principes doxydoréduction Dégradation glucose plusieurs étapes (enzymes) Si une seule et unique étape…

9 Quelques principes Transport délectrons Les é sont très énergiques ! Passe dune molécule à lautre… Nutriments NAD+ Chaîne transport dé O 2 é é NADH+H +

10 Quelques principes Transport délectrons Coenzyme oxydant NAD+ nicotinamide adénine dinucléotide Capteur dé le plus polyvalent NAD+ NADH + H+ libre dans cytosol capte 2 é et 1 proton oxydéréduit réserve dénergie

11 Quelques principes Transport délectrons explosion énergie libération graduelle dénergie KaBoOM !! H2H2 ½ O 2 2 H+2 e- 2 H+ ½ O 2 ATP H2OH2O

12 Respiration cellulaire aérobie Caractéristiques générales 4 étapes faciles : glycolyse cycle de Krebs réaction de transition chaîne de transport dé & chimiosmose 1 mole glucose dégradée produit … 6 moles CO moles ATP

13 Glycolyse Cycle de Krebs Chaîne de transport é & chimiosmose Respiration cellulaire aérobie glucosepyruvate électrons ATP électrons

14 Respiration cellulaire aérobie Production dATP 10% phosph. a/n substrat (phase 1 & 2) 90% phosphorylation oxydative (phase 4) enzyme (catalyseur) pyruvate Phosphorylation a/n substrat

15 1 ère partie - Glycolyse Glycolyse = « dégradation du glucose » a/n cytosol Se fait en présence ou absence O 2 Résultat 1 mole glucose 2 moles pyruvate (6C) (3C)

16 1 ère partie - Glycolyse Phase dinvestissement Én Phosphoryler la molécule pour lhydrolyser en deux coût 2 ATP Phase de libération Én Modification de la molécule à 3C Libération 4 ATP Capteur dé NAD+ (2 NADH + 2H+) 2 étapes

17 Fig ère partie - Glycolyse

18 Fig ère partie - Glycolyse

19 1 glucose 2 pyruvates 1 ère étape 2 ème étape 2 ADP 2 ATP 4 ATP 4 ADP 2 NAD+ 2 NADH + 2H+ glucose 2 pyruvates 2 ATP 2 NADH + 2H+ Rendement Perte Gain ø CO2

20 Glycolyse Cycle de Krebs Chaîne de transport é & chimiosmose Respiration cellulaire aérobie Fig. 9.6 glucosepyruvate électrons ATP électrons

21 Réactions de transition Dans la mitochondrie (matrice) réaction qui exige O 2 Étape entre glycolyse et cycle de Krebs…

22 Réactions de transition 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.

23 Cycle de Krebs cycle de Krebs acétyle Co-A (2C) oxaloacétate (4C) citrate (6C) + …et dégradation du citrate en oxaloacétate 1 mole acétyle Co-A (2C) entre dans le cycle…

24 Cycle de Krebs Bilan pour 1 mole Acétyle Co-A Cycle de Krebs 2 CO 2 1 ATP 3 NADH + 3H+ 1 FADH 2 accepteurs dé

25 Cycle de Krebs Cycle de Krebs sert aussi à fabriquer: cycle de Krebs Protéines (AA) Glucides Lipides (A.G + chol)

26 Cycle de Krebs - Bilan 6 CO 2 2 ATP 8 NADH + H+ 2 FADH 2 Glucose complètement dégradé. Majeure partie de Én dégagée entreposée dans NADH + H+ 2 CO 2 1 ATP 3 NADH + 3H+ 1 FADH 2 pour 1 mole glucose x2 pyruvate = 4 CO 2 2 ATP 6 NADH + 6H+ 2 FADH 2 2 CO 2 Ø ATP 2 NADH + H+ = Étape intermédiaire Cycle de Krebs

27 Glycolyse Cycle de Krebs Chaîne de transport é & chimiosmose Respiration cellulaire aérobie glucosepyruvate électrons ATP électrons

28 Complexe multiprotéique Chaîne de transport des é & chimiosmose Dans la mitochondrie (crêtes) chaîne de transport comprend… protéines complexes non protéiques oscille entre état oxydé et état réduit

29 Chaîne de transport des é & chimiosmose Capteur dé Complexe multiprotéique NADH libère des é é perd de lénergie dans la chaîne ½ O 2 : dernier accepteur dé

30 Chaîne de transport des é & chimiosmose Capteur dé Complexe multiprotéique = formation H 2 O NADH libère des é é perd de lénergie dans la chaîne ½ O 2 : dernier accepteur dé

31 Chaîne de transport des é & chimiosmose Autre capteur dé Complexe multiprotéique FADH 2 libère les é à un niveau inférieur (moins énergétique)

32 Chaîne de transport des é & chimiosmose Chimiosmose a/n membrane mitochondriale complexe protéique ATP synthétase rôle: synthèse ATP phosphorylation oxydative ADP + P i(inorganique) ATP

33 H+ Chaîne de transport des é & chimiosmose Chimiosmose ATP synthétase: pompe à protons utilise gradient de protons (H+) pour faire ATP … car membrane imperméable aux H+

34 H+ ADP + P i ATP espace intermembranaire matrice membrane mito. interne Chaîne de transport des é & chimiosmose Chimiosmose Limportance des é?!? ATP synthétase: pompe à protons Force le déplacement des H+ de la matrice vers lespace intermembranaire

35 Chaîne de transport des é & chimiosmose NADH + H+ NAD+ H+

36 Fig Chaîne de transport des é & chimiosmose NADH + H+ NAD+ H+

37 Fig Chaîne de transport des é & chimiosmose NADH + H+ NAD+ H+

38 Fig Chaîne de transport des é & chimiosmose NADH + H+ NAD+ H+ 2 H+ + ½ O 2 H20H20 chaîne de transport dé chimiosmose

39 Chaîne de transport des é & chimiosmose NADH + H+ NAD+ H+ 2 H+ + ½ O 2 H20H20 H+ ADP + P ATP

40 Respiration cellulaire aérobie Chimiosmose Valeur en ATP? NADH + H+ FADH 2 vaut 3 ATP vaut 2 ATP

41 Chaîne de transport des é & chimiosmose Chimiosmose Bilan pour 1 mole de glucose: cycle de Krebs et étape intermédiaire 2 ATP 8 NADH + H+ 2 FADH 2 glycolyse 2 ATP 2 NADH + H+ 24 ATP 4 ATP ???«navettes» NAD+ FAD 4 ATP 6 ATP ou

42 Respiration cellulaire aérobie Révision glycolyse 2 NADH + H+ 2 ATP 2 acétyle Co-A glucose2 pyruvate cycle Krebs 2 NADH + H+ 2 ATP 6 NADH + H+ 2 FADH 2 Chaîne de transport navette NAD+ ? FAD ? 32 ou 34 ATP 36 ou 38 ATP

43 Autres processus métaboliques Fermentation Dégradation du glucose sans O 2 Bilan 1 mole glucose 2 ATP 2 pyruvate 2 NADH + H+

44 Autres processus métaboliques Fermentation Fermentation alcoolique Ex: industrie bière ou vin

45 Autres processus métaboliques Fermentation Fermentation lactique Ex: industrie fromage et du yogourt Ex: muscles,acide lactique

46 Autres processus métaboliques Fermentation Comparaison entre respiration ¢R et fermentation fermentation: dernier accepteur dé 38 ATP vs 2 ATP respiration aérobie… dioxygène nitrate (NO 3 - ) sulfate (SO 4 2- ) fer (Fe 3+ ) pyruvate respiration anaérobie… Le plus rentable, cest la respiration ¢R

47 Poisons métaboliques cyanure bloque une protéine a/n chaîne de transport dé arrêt de synthèse ATP dicoumarol augmente la perméabilité de la membrane aux H+ annulation du gradient H+ arrêt synthèse ATP mort de lorganisme

48 Remplissez les boîtes

49 Réfléchissez- vous

50 Phew…. Jai utilisé pas mal dATP en créant cette présentation !


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