LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• Présenté par Karine Dion

• Physiologie du vivant
• (101-CKA-05)

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

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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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

• Molécules complexes
• Molécules simples

Énergie
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• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

Respiration cellulaire aérobie

• Composés organiques Dioxygène ? Dioxyde de
  carbone Eau Énergie
• C6H12O6 6 O2
  ? 6 CO2 H2O
  Énergie

Énergie sous forme dATP et de chaleur
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• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

• Réactions doxydoréduction

Les électrons dans les réactions chimiques
passent dun réactif à lautre.
Oxydation
Lorsquil y a une perte délectrons ? Lorsquil
a y un gain délectrons ?
Réduction
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• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

• Réactions doxydoréduction

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

Respiration cellulaire aérobie
oxydation

• C6H12O6 6 O2
  ? 6 CO2 H2O
  Énergie

réduction
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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.

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• LES PRINCIPES RELATIFS À LEXTRACTION DE LÉNERGIE

• Les électrons voyagent beaucoup pendant la
  respiration cellulaire aérobie
• Nutriment ? NADH ?chaîne de transport délectrons
  ? O2

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• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

• La respiration cellulaire aérobie comprend 3
  stades métaboliques
• La glycolyse
• Le cycle de Krebs
• La chaîne de transport délectrons
• et phosphorylation oxydative

CYTOSOL
MATRICE MITOCHONDRIALE
MEMBRANE INTERNE DE LA MITOCHONDRIE
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• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Glycolyse

• Phase dinvestissement dénergie

• 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Glycolyse
Phase de libération dénergie

• Il y a une réaction doxydation qui réduit le
  NAD en NADH H (x2).
• On attache du Pi 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Bilan total de la glycolyse
Glucose ? 2 PGAL ? 2 Pyruvate
2 ATP 2 NADH 2 H
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• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

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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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

• Les groupements carboxyles des pyruvates sont
  éliminés et libérés sous forme de CO2.
• 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Cycle de Krebs

• 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Bilan total du cycle de Krebs

• 2 pyruvate ? 2 acétyl-CoA 2 oxaloacétate ?
  citrate ? 2 oxaloacétate

2 ATP 8 NADH 8 H 2 FADH2 6 CO2
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• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Chaîne de transport délectrons et
phosphorylation oxydative

• La majeure partie de lénergie extraite des
  nutriments est libérée par le NADH H et la
  FADH2.
• 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Chaîne de transport délectrons

• Les électrons extraits des nutriments sont
  transférés par le NADH H et la FADH2 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 lO2
  qui receuille une paire de protons dans le milieu
  aqueux et forme de leau.

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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 lO2 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

Phosphorylation oxydative

• 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.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

• Chaque NADH H libère assez dénergie pour la
  formation de 3 ATP.
• Chaque FADH2 libère assez dénergie pour la
  formation de 2 ATP.

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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• LA RESPIRATION CELLULAIRE AÉROBIE

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

• AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION)

La fermentation

• La fermentation permet à certaines cellules de
  produire de lATP en absence dO2.
• Certains organismes ne font que de la
  fermentation. Dautres utilisent les 2
  processus.

La fermentation produit seulement 2 moles dATP
par mole de glucose.
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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION)

Fermentation alcoolique
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LA RESPIRATION CELLULAIRE ET LA FERMENTATION

• AUTRES PROCESSUS (LA FERMENTATION)

Fermentation lactique
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(No Transcript)