THEME-1 - SVT / S.BERNARD

CHAPITRE 2 : L’UTILISATION DE MOLECULES ORGANIQUES AFIN DE
RECUPERER DE L’ENERGIE UTILISABLE PAR LES CELLULES : LA
RESPIRATION ET LA FERMENTATION.
Exemples : RESPIRATION ET FERMENTATION ALCOOLIQUE CHEZ LA LEVURE
Cellule eucaryote choisie : la levure (saccharomyce cervesae)
Respiration mitochondriale : C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + énergie
utilisable + chaleur
Fermentation alcoolique : C6H12O6
utilisable + chaleur

2CO2 + 2CH3CH2OH + énergie
2.1 Respiration cellulaire
D’une façon simplifiée, la respiration cellulaire se
matérialise
par
une
consommation
d’O2
et
de
mat.organique (glucose) accompagnée d’un dégagement
de CO2 et d'ATP
STEBER.SVT/1
C6H12O6+O2+H20=>CO2+ATP+H20
2.1.1 Lieu(x) de la respiration cellulaire
Les mitochondries
Les mitochondries sont de petits organites (environ 1micromètre de longueur) essentiels
dans les processus énergétiques cellulaires.
L'ensemble des réactions qui fournit de l'énergie au sein de la mitochondrie constitue la
respiration cellulaire.
Les mitochondries sont formées d'une membrane externe, d'une membrane interne avec
de nombreux replis ou crêtes et d'une matrice qui est l'espace entre les replis de la
membrane interne.
Elles contiennent de nombreuses enzymes. et possèdent leur propre A.D.N. (A.D.N
mitochondrial)
Elles peuvent se multiplier en fonction des besoins énergétique de la cellule.
Dans les mitochondries les nutriments subissent des réactions de simplification
moléculaire plus poussées.
Par exemple les molécules issues de la simplification de glucose dans le cytoplasme
(comme le Pyruvate molécule à 3 atomes de carbone) vont être transformées jusqu'à la
formation de dioxyde de carbone par un ensemble de réaction appelé "cycle de Krebs"
dans la matrice mitochondriale.
Ces réactions vont être coordonnées avec d'autres réactions qui se déroulent aux
niveaux des crêtes mitochondriales (réactions de phosphorylation oxydative).
Ces réactions sont des réactions d'oxydo- réduction qui fournissent de l'énergie. Elles
sont couplées à la synthèse d'A.T.P qui en nécessite.
La dégradation complète d'une molécule de glucose fournira 38 molécules d’A.T.P.
Chaque molécule d'A.T.P. pourra être ensuite transformée en A.D.P + P + énergie en
fonction des besoins énergétiques cellulaires.
La réaction A.D.P. + P + Energie fournit une énergie de 7kcal / mol.)
STEBER.SVT/2
Se déroule dans le
cytoplasme cellulaire
Entrée dans la matrice
mitochondriale
Se déroule dans la
matrice mitochondriale
Se déroule dans la
crête mitochondriale
STEBER.SVT/3
STEBER.SVT/4
2.2 Fermentation alcoolique et lactique du glucose
2ATP
Fig.1:fermentation
lactique
2ATP
Fig.2:fermentation alcoolique
Nous avons vu précédemment que les levures, en présence de dioxygène, étaient capables
d'utiliser le glucose en consommant du dioxygène, en produisant du CO2 et des molécules d'ATP
(cf.2.2 respiration cellulaire)
Les levures, être vivant unicellulaire, sont des cellules hétérotrophes eucaryotes qui peuvent
également produire des molécules d'ATP en utilisant le glucose par fermentation alcoolique
(cf.fig2)
D'autres cellules hétérotrophes eucaryotes, telles que les cellules musculaires sont capables de
récupérer de l'énergie à partir du glucose par fermentation lactique (cf.fig1)
Toutefois il faut préciser que la cellule musculaire squelettique en pleine activité produit son
énergie principalement par respiration cellulaire; En effet, au terme de la glycolyse, les
molécules de pyruvate produites sont oxydées dans la mitochondrie par l'oxygène lorsque ce
dernier est présent en quantité suffisante.
BILANS DES METABOLISMES
Métabolisme respiratoire
STEBER.SVT/5
Métabolisme fermentaire
alcoolique
METABOLISMES AUTOTROPHE ET HETEROTROPHE
STEBER.SVT/6
Tableau bilan à compléter
STEBER.SVT/7