la respiration cellulaire est un processus biochimique par lequel les cellules libèrent de l'énergie à partir des liaisons chimiques de glucose pour fournir l'énergie nécessaire aux fonctions essentielles de la vie. Effectuer toutes les cellules vivantes, soit la respiration aérobie, en présence d'oxygène, ou de la respiration anaérobie, en l'absence d'oxygène. À la fois la respiration aérobie et de la fermentation anaérobie commencent par la même première étape, la glycolyse, qui divise la molécule de glucose 6-carbone dans deux molécules d'acide pyruvique 3-carbone.
glycolyse
Glycolyse, la voie métabolique une trouvée dans tous les organismes vivants, se produit dans le cytoplasme d'une cellule, et ne nécessite pas d'oxygène doit avoir lieu. Chacune des 10 étapes de la glycolyse est catalysée par une enzyme spécifique à cette réaction. Initialement, deux molécules d'ATP, la monnaie de l'énergie cellulaire, sont utilisés pour activer une molécule de glucose pour la glycolyse, mais les résultats entiers de processus dans un gain net de deux molécules d'ATP. Les mécanismes biochimiques de la glycolyse conduisent également à la réduction des deux molécules de NAD + résultant en deux molécules de NADH, qui peuvent être utilisées pour créer l'ATP dans les étapes ultérieures de la respiration cellulaire.
Respiration anaérobie
Lorsque l'oxygène est pas présent, une cellule doit contourner les voies de respiration aérobie beaucoup plus lucratifs et plutôt compter sur la respiration anaérobie pour l'énergie de la cellule. Sous grand effort, lorsque les niveaux d'oxygène sont faibles, les cellules musculaires humaines subissent une forme particulière de la respiration anaérobie appelée fermentation de l'acide lactique. Dans la fermentation d'acide lactique les molécules de pyruvate produites par la glycolyse sont décomposés en produits de déchets qui peuvent être retirés de la cellule. Ceci est fait pour oxyder les molécules de NADH produites par glycolyse de sorte que les NAD + molécules résultantes peuvent effectuer à nouveau la glycolyse et produire plus d'énergie. Le produit des déchets de la fermentation de l'acide lactique, l'acide lactique, est ce qui rend vos muscles sont douloureux le jour après l'exercice.
Cycle de Kreb
Lorsque l'oxygène est présent, le pyruvate produit par la glycolyse pénètre dans la mitochondrie de la cellule où elle est convertie en acétyl-CoA réductase, produisant deux autres molécules de NADH par molécule de glucose. CoA acétyle pénètre ensuite dans le cycle de Krebs, également appelé le cycle de l'acide agrumes, où il est décomposé pour produire quatre molécules de carbone en dioxyde, deux ATP, six NADH et deux FADH2 molécules qui peuvent être utilisées ultérieurement dans la respiration pour produire plus d'énergie de l'ATP .
Réactions Electron Transport
Le système de transport d'électrons est une chaîne de transporteurs d'électrons situés dans la membrane interne de la mitochondrie des eucaryotes. Les molécules de NADH et FADH2 produites dans les étapes précédentes de la respiration cellulaire fournissent des électrons au système de transport d'électrons. Étant donné que chaque électron est transféré d'un transporteur à la chaîne de transport d'électrons, une certaine énergie est libérée et les ions hydrogène sont pompés dans l'espace intermembranaire de la mitochondrie. L'oxygène est l'accepteur final d'électrons conduisant à la formation d'eau. Pour l'énergie produite par chaque molécule de NADH qui délivre un électron, à environ trois ATP peut être formée; pour chaque molécule de FADH2, environ deux ATP peut être formé.
ATP
L'action des résultats de la chaîne de transport d'électrons dans la formation d'un gradient d'ions hydrogène à travers la membrane interne de la mitochondrie. Les ions d'hydrogène concentrées situées dans l'espace intermembranaire contiennent beaucoup d'énergie comme celle d'un barrage hydroélectrique. Comme les ions hydrogène se déplacent de l'espace intermembranaire retour à la matrice de la mitochondrie, ils doivent passer par l'enzyme synthase de l'ATP. L'énergie des ions hydrogène qui se déplacent à travers les résultats de l'enzyme ATP synthase dans la production d'ATP.