chapitre 9 La respiration cellulaire et la fermentation 183
m Figure 9.1 Comment ces feuilles fournissent-elles
à ce chimpanzé les éléments nécessaires au travail
de la vie ?
ConCepts Clés
9.1 Les voies cataboliques génèrent de l’énergie
en oxydant des molécules organiques
9.2 La glycolyse libère de l’énergie chimique
en oxydant le glucose en pyruvate
9.3 Une fois le pyruvate oxydé, le cycle de l’acide
citrique achève l’oxydation, génératrice
d’énergie, des molécules organiques
9.4 Durant la phosphorylation oxydative,
la chimiosmose couple le transport d’électrons
à la synthèse d’atp
9.5 La fermentation permet à certaines cellules
de produire de l’atp en l’absence de dioxygène
9.6 La glycolyse et le cycle de l’acide citrique sont
liés à de nombreuses autres voies métaboliques
9
La respiration
cellulaire
et la fermentation
IntroduCtIon
Vivre, c’est travailler
Pour exécuter les nombreuses tâches essentielles à la vie, les
cellules doivent recevoir de l’énergie de sources extérieures,
sinon, elles ne pourraient assembler des polymères, transporter des substances à travers leurs membranes, se déplacer ou
se reproduire. Le chimpanzé de la figure 9.1 puise l’énergie
nécessaire à ses cellules dans les plantes qu’il ingère. D’autres
animaux se nourrissent d’organismes eux-mêmes herbivores.
L’énergie emmagasinée dans les molécules organiques des
aliments vient, en fin de compte, du Soleil. L’énergie entre
dans l’écosystème sous forme de lumière solaire et en sort
sous forme de chaleur. En revanche, les substances chimiques
essentielles à la vie sont recyclées (figure 9.2). La photosynthèse génère de l’oxygène et des molécules organiques, qui
servent de combustible pour la respiration cellulaire effectuée
dans les mitochondries chez les Eucaryotes (y compris chez
les organismes photosynthétiques). La respiration cellulaire
décompose ces molécules pour produire de l’ATP. Les déchets
de la respiration, soit le dioxyde de carbone et l’eau, sont la
matière première de la photosynthèse. Dans ce chapitre,
nous verrons comment la respiration cellulaire extrait l’énergie emmagasinée dans les combustibles organiques pour produire de l’ATP, la substance qui alimente la majeure partie du
travail cellulaire. Après avoir décrit les mécanismes généraux
de la respiration cellulaire, nous nous concentrerons sur ses
trois principales voies : la glycolyse, le cycle de l’acide citrique
et la phosphorylation oxydative. Nous nous pencherons aussi
sur la fermentation, une voie métabolique un peu plus simple ;
couplée à la glycolyse, elle a des origines très anciennes, du
point de vue de l’évolution.
m Figure 9.2 Le flux de l’énergie et le recyclage chimique
dans les écosystèmes. L’énergie entre dans un écosystème sous forme
de lumière solaire et en sort sous forme de chaleur, tandis que les substances
chimiques nécessaires à la vie sont recyclées.
ATP
ÉCOSYSTÈME
Énergie
lumineuse
(solaire)
Photosynthèse
(dans les chloroplastes)
Respiration cellulaire
(dans les mitochondries)
Énergie
thermique
L’ATP alimente
le travail cellulaire
CO 2 H 2 O
Molécules
organiques
O 2
m Figure 9.1 Comment ces feuilles fournissent-elles
à ce chimpanzé les éléments nécessaires au travail
de la vie ?
ConCepts Clés
9.1 Les voies cataboliques génèrent de l’énergie
en oxydant des molécules organiques
9.2 La glycolyse libère de l’énergie chimique
en oxydant le glucose en pyruvate
9.3 Une fois le pyruvate oxydé, le cycle de l’acide
citrique achève l’oxydation, génératrice
d’énergie, des molécules organiques
9.4 Durant la phosphorylation oxydative,
la chimiosmose couple le transport d’électrons
à la synthèse d’atp
9.5 La fermentation permet à certaines cellules
de produire de l’atp en l’absence de dioxygène
9.6 La glycolyse et le cycle de l’acide citrique sont
liés à de nombreuses autres voies métaboliques
9
La respiration
cellulaire
et la fermentation
IntroduCtIon
Vivre, c’est travailler
Pour exécuter les nombreuses tâches essentielles à la vie, les
cellules doivent recevoir de l’énergie de sources extérieures,
sinon, elles ne pourraient assembler des polymères, transporter des substances à travers leurs membranes, se déplacer ou
se reproduire. Le chimpanzé de la figure 9.1 puise l’énergie
nécessaire à ses cellules dans les plantes qu’il ingère. D’autres
animaux se nourrissent d’organismes eux-mêmes herbivores.
L’énergie emmagasinée dans les molécules organiques des
aliments vient, en fin de compte, du Soleil. L’énergie entre
dans l’écosystème sous forme de lumière solaire et en sort
sous forme de chaleur. En revanche, les substances chimiques
essentielles à la vie sont recyclées (figure 9.2). La photosynthèse génère de l’oxygène et des molécules organiques, qui
servent de combustible pour la respiration cellulaire effectuée
dans les mitochondries chez les Eucaryotes (y compris chez
les organismes photosynthétiques). La respiration cellulaire
décompose ces molécules pour produire de l’ATP. Les déchets
de la respiration, soit le dioxyde de carbone et l’eau, sont la
matière première de la photosynthèse. Dans ce chapitre,
nous verrons comment la respiration cellulaire extrait l’énergie emmagasinée dans les combustibles organiques pour produire de l’ATP, la substance qui alimente la majeure partie du
travail cellulaire. Après avoir décrit les mécanismes généraux
de la respiration cellulaire, nous nous concentrerons sur ses
trois principales voies : la glycolyse, le cycle de l’acide citrique
et la phosphorylation oxydative. Nous nous pencherons aussi
sur la fermentation, une voie métabolique un peu plus simple ;
couplée à la glycolyse, elle a des origines très anciennes, du
point de vue de l’évolution.
m Figure 9.2 Le flux de l’énergie et le recyclage chimique
dans les écosystèmes. L’énergie entre dans un écosystème sous forme
de lumière solaire et en sort sous forme de chaleur, tandis que les substances
chimiques nécessaires à la vie sont recyclées.
ATP
ÉCOSYSTÈME
Énergie
lumineuse
(solaire)
Photosynthèse
(dans les chloroplastes)
Respiration cellulaire
(dans les mitochondries)
Énergie
thermique
L’ATP alimente
le travail cellulaire
CO 2 H 2 O
Molécules
organiques
O 2