Sur cette page
Un exemple concret
Bilan global : C6H12O6 + 6 O2 donne 6 CO2 + 6 H2O. Pour une molécule de glucose, la respiration fournit environ 36 ATP selon les manuels, contre seulement 2 ATP pour la fermentation lactique utilisée par un muscle en effort intense.
Le piège à éviter
Ne confonds pas respiration cellulaire et ventilation pulmonaire. La ventilation renouvelle l'air des poumons ; la respiration est une suite de réactions chimiques qui se déroulent dans chaque cellule.
Pour aller plus loin
La glycolyse découpe une molécule de glucose en deux molécules de pyruvate dans le cytoplasme. Elle produit un gain net de 2 ATP et réduit des transporteurs d'électrons. Le pyruvate entre ensuite dans la mitochondrie. Dans la matrice, le cycle de Krebs achève son oxydation : le carbone est libéré sous forme de CO2 et de nombreux transporteurs sont réduits. Ces réactions sont catalysées par des enzymes spécifiques.
La chaîne respiratoire, située dans la membrane interne de la mitochondrie, réoxyde les transporteurs. Les électrons cheminent jusqu'au dioxygène, accepteur final, qui est réduit en eau. Leur transfert sert à accumuler des protons dans l'espace intermembranaire ; leur retour vers la matrice à travers l'ATP synthase fournit l'énergie de synthèse de l'ATP. C'est là que l'essentiel de l'ATP est produit, ce qui explique la richesse en mitochondries des cellules musculaires.
Sans dioxygène, la chaîne respiratoire s'arrête. La cellule peut alors réaliser une fermentation qui régénère les transporteurs oxydés : fermentation lactique dans le muscle, alcoolique chez la levure. Son rendement est très faible, car seule la glycolyse produit de l'ATP. En Terminale, la respiration est étudiée avec la contraction musculaire, consommatrice d'ATP, et avec la photosynthèse, dont elle constitue en quelque sorte la réaction inverse à l'échelle de la biosphère, ce qui relie le cycle du carbone au métabolisme.
Ne pas confondre
- Fermentation : La fermentation se déroule sans dioxygène, uniquement dans le cytoplasme, et ne produit que 2 ATP par glucose car l'oxydation reste incomplète.
- Ventilation pulmonaire : La ventilation est le renouvellement de l'air dans les poumons ; elle apporte le dioxygène que la respiration cellulaire consomme.
Dans ta copie
La respiration cellulaire permet à la cellule de produire l'ATP nécessaire à ses activités. Le glucose est d'abord dégradé en pyruvate dans le cytoplasme au cours de la glycolyse, qui fournit 2 ATP. Le pyruvate entre ensuite dans la mitochondrie, où le cycle de Krebs l'oxyde complètement en CO2 en réduisant des transporteurs d'électrons. Ces transporteurs sont réoxydés par la chaîne respiratoire de la membrane interne, le dioxygène étant l'accepteur final d'électrons et formant de l'eau. Ce couplage fournit l'essentiel de l'ATP, d'où un rendement bien supérieur à celui de la fermentation.
À retenir
- La respiration oxyde complètement le glucose en CO2 et en eau.
- La glycolyse a lieu dans le cytoplasme, le cycle de Krebs dans la matrice.
- Le dioxygène est l'accepteur final de la chaîne respiratoire.
- Son rendement en ATP dépasse largement celui de la fermentation.
Teste-toi
SVT · question corrigée
Où se déroule la glycolyse ?
Voir la réponse
Réponse B. La glycolyse a lieu dans le cytoplasme ; le cycle de Krebs se déroule ensuite dans la matrice de la mitochondrie.
SVT · question corrigée
Quel est l'accepteur final des électrons de la chaîne respiratoire ?
Voir la réponse
Réponse D. Le dioxygène reçoit les électrons et des protons en fin de chaîne, et il est réduit en eau.
Questions fréquentes
Faut-il retenir le nombre exact d'ATP produits ?
Retiens surtout l'ordre de grandeur : quelques dizaines d'ATP par glucose pour la respiration, 2 pour la fermentation. Les manuels donnent souvent 36, les estimations récentes un peu moins.
Pourquoi le muscle produit-il du lactate pendant un sprint ?
Lors d'un effort très intense, l'apport de dioxygène ne suffit plus à la demande. Une partie du pyruvate est alors réduite en lactate par fermentation, ce qui fournit vite de l'ATP en faible quantité.
Notions liées
Pour réviser tout le chapitre, va sur la page SVT, ou retrouve toutes les définitions dans le lexique du bac. Dans l'application, les quiz reprennent ces notions sur le programme de ta série.