Pourquoi la respiration cellulaire est-elle un processus aérobie?

L'oxygène moléculaire sert d'accepteur final d'électrons dans la chaîne de transport d'électrons pendant la respiration cellulaire. La respiration cellulaire nécessitant de l'oxygène, elle est considérée comme un processus aérobie..

La respiration cellulaire est l’ensemble universel de réactions impliquées dans la production d’énergie sous forme d’ATP, à partir du composé organique simple, le glucose. Les trois étapes de la respiration cellulaire sont la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport des électrons..  

Zones clés couvertes

1. Quelle est la respiration cellulaire
     - Définition, étapes, importance
2. Pourquoi la respiration cellulaire est-elle un processus aérobie?
     - Utilisation de l'oxygène dans la respiration cellulaire

Termes clés: Respiration aérobie, Respiration cellulaire, Chaîne de transport d’électrons, Glycolyse, Cycle de Krebs, Oxygène moléculaire

Quelle est la respiration cellulaire

La respiration cellulaire est le processus par lequel l'énergie biochimique est convertie en énergie dans l'ATP. C'est un processus universel observé chez tous les organismes vivant sur terre. Il élimine le dioxyde de carbone et l'eau en tant que déchets. Les glucides, les protéines et les graisses sont d'abord convertis en glucose puis utilisés pour la respiration cellulaire. L'ATP est la principale devise de l'énergie cellulaire. La respiration cellulaire se déroule en trois étapes: glycolyse, cycle de Krebs et chaîne de transport d'électrons.

Glycolyse

La première étape de la respiration cellulaire est la glycolyse dans laquelle le glucose (C6) est décomposé en deux molécules de pyruvate (C3). Il se produit dans le cytoplasme.

Cycle de Krebs

La deuxième étape de la respiration cellulaire est le cycle de Krebs. Les autres noms du cycle de Krebs sont le cycle de l'acide citrique et le cycle du TCA. Il se produit à l'intérieur de la matrice mitochondriale chez les eucaryotes. Par conséquent, les deux molécules de pyruvate sont importées dans les mitochondries. Chez les procaryotes, il se produit dans le cytoplasme lui-même. Le pyruvate subit ensuite une décarboxylation oxydative pour produire de l'acétyl-CoA, qui à son tour se combine avec l'oxaloacétate (C4) pour former du citrate (C6). Enfin, tout l’acétyl-CoA se transforme en dioxyde de carbone, 6NADH, 2FADH₂, et 2ATPs.

Chaîne de transport d'électrons

La troisième étape de la respiration cellulaire est la chaîne de transport d'électrons. La phosphorylation oxydative est le mécanisme de la chaîne de transport d'électrons, et les enzymes des crêtes mitochondriales le régissent. Il aide à la production de 30 ATP en oxydant le NADH et le FADH.₂. Le processus de respiration cellulaire complète est montré dans Figure 1.

Figure 1: Respiration cellulaire

Pourquoi la respiration cellulaire est-elle un processus aérobie?

L'oxygène sert d'accepteur final d'électrons de la chaîne de transport d'électrons. Par conséquent, en présence d'oxygène, NADH et FADH₂ subissent une phosphorylation oxydative, produisant de l’ATP. L'oxygène moléculaire accepte deux électrons à la dernière étape de la chaîne de transport d'électrons, produisant de l'eau. Puisque le processus de respiration cellulaire nécessite de l'oxygène, il s'agit d'un processus aérobie.

En l'absence d'oxygène, les sulfates et les nitrates inorganiques servent d'accepteur d'électrons final. C'est un type de respiration anaérobie. La fermentation est un autre type de respiration anaérobie dans laquelle le pyruvate est converti en acide lactique ou en éthanol en l'absence d'oxygène..

Conclusion

Les trois étapes de la respiration cellulaire sont la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne de transport des électrons. Au cours de la glycolyse, le glucose se décompose en pyruvate. Au cours du cycle de Krebs, l’acétyl-CoA se décompose complètement en dioxyde de carbone, produisant des molécules à haute énergie telles que le NADH et le FADH.₂. Ce NADH et FADH₂ sont utilisés dans la production d'ATP au cours de la chaîne de transport d'électrons. Puisque l'oxygène moléculaire sert d'accepteur final d'électrons dans la chaîne de transport d'électrons, la respiration cellulaire est un processus aérobie..

Référence:

1. «Respiration cellulaire aérobie: étapes, équation et produits». Study.com, Disponible ici.

Courtoisie d'image:

1. «CellRespiration» de RegisFrey - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia