La respiration libère ainsi l'énergie mise en réserve dans le glucose (lors de la photosynthèse). La plus grande partie de cette énergie est tranféréé dans une molécule énergétique utilisable par toutes les cellules : l'ATP.
Les cellules eucaryotes respirent : elles produisent de l'énergie sous forme d'ATP à partir du glucose. Cette respiration nécessite du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone, à l'échelle de la cellule.
La respiration cellulaire est une réaction de combustion ayant lieu dans les mitochondries des cellules qui permet de transformer le glucose en énergie. Les cellules utiliseront l'énergie produite lors de la respiration cellulaire pour effectuer les diverses activités leur permettant d'assurer leur survie.
Le métabolisme hétérotrophe des cellules
Lors de la respiration cellulaire, la cellule utilise de la matière organique (un glucide, le glucose) et de l'O2, pour produire de l'énergie qu'elle peut utiliser. La respiration cellulaire s'accompagne d'une libération de CO2 et d'eau.
La respiration cellulaire nécessite : Un carburant : il s'agit du glucose, d'acides gras ou d'autres molécules organiques (acides aminés, corps cétoniques), Un comburant, le dioxygène.
Quelles sont les étapes de la respiration cellulaire ? Les étapes de la respiration cellulaire incluent la glycolyse, le cycle de Krebs (ou cycle de l'acide citrique) et la chaîne de transport d'électrons (ou phosphorylation oxydative).
L'ATP est une molécule constituée d'adénine liée à un ribose qui, lui, est attaché à une chaîne de trois groupements phosphate. Comment l'ATP produit de l'énergie : Le mécanisme consiste au transfert d'un groupement phosphate sur une autre molécule et l'ATP devient alors l'adénosine-diphopshate (ADP).
Toutes les cellules du corps humain sont capables d'utiliser le glucose pour produire un intermédiaire énergétique : la molécule d'ATP (adénosine triphosphate). Cette molécule est utilisée dans de nombreux processus cellulaires.
Au cours de la digestion, les glucides sont transformés en glucose, les molécules de glucose subiront d'autres transformations pour aboutir à la production de l'ATP dans nos cellules et ainsi nous fournir l'énergie dont nous avons besoin.
Les mitochondries sont des organelles cellulaires chargés de convertir l'énergie en une forme utilisable par la cellule. Cette énergie provient essentiellement de l'adénosine triphosphate (ATP) qui est, par exemple, nécessaire en grandes quantités pour la régulation de la transmission neuronale.
Le rendement énergétique de la fermentation lactique est beaucoup plus faible que celui de la respiration. Le reste d'énergie se trouve dans les molécules d'acide lactique. La fermentation lactique correspond à une oxydation très incomplète du glucose, avec une production de molécules encore riches en énergie.
En présence d'oxygène (aérobiose) ,la plupart des cellules pratiquent la respiration cellulaire, c'est-à-dire qu'elles oxydent complètement le glucose en dioxyde de carbone. Les deux voies métaboliques commencent dans le cytoplasme par la glycolyse, qui produit de l'acide pyruvique (pyruvate) par oxydation partielle.
La respiration cellulaire
Lors d'un effort physique, l'augmentation de l'activité du système cardiovasculaire permet un apport accru de sang bien oxygéné et riche en nutriments aux muscles, ainsi qu'une évacuation efficace du CO2 produit par les muscles lors de la respiratoire cellulaire.
La respiration est un ensemble de transformations biochimiques faisant intervenir le dioxygène \ce{O2} et des molécules organiques, telles que le glucose \ce{C6H12O6}. Les produits de la respiration sont le dioxyde de carbone \ce{CO2} et l'eau \ce{H2O}.
La fermentation est donc également une dégradation du glucose mais incomplète permettant une libération partielle de son énergie sous frome d'ATP. La fermentation libère également du CO2. Contrairement à la respiration, la fermentation se fait sans oxygène et sans phosphorylation oxydative.
Les glucides simples sont souvent appelés des « sucres ». Chez les plantes, le contraire de la photosynthèse est la respiration cellulaire.
Les aliments sont la source d'énergie chimique du corps
Les cellules au repos, pour assurer leur fonctionnement de base, libèrent l'énergie contenue dans les nutriments (on parle de métabolisme de base ou basal).
L'énergie d'un aliment est exprimée en kilocalories (kcal) ou en kilojoules (kJ), 1 kcal équivalant à 4.182 kJ. Cette énergie s'envisage généralement à 3 niveaux différents. L'énergie brute (EB) ; c'est l'énergie totale (thermique) libérée par l'oxydation complète de l'aliment.
Dans les aliments, l'énergie chimique est stockée sous forme d'énergie potentielle. La nourriture est essentiellement de l'énergie qui est stockée sous la forme de substances biochimiques complexes.
La respiration cellulaire produit une molécule très riche en énergie, appelée adénosine triphosphate (ou ATP), et du gaz carbonique (appelé également dioxyde de carbone ou CO2).
Notre corps, comme celui de tous les animaux, a besoin d'énergie pour fonctionner. Et c'est la nourriture qui lui sert de carburant. Cette formidable usine qu'est le corps « brûle » les aliments que nous avalons grâce à l'oxygène que nous respirons, et les transforme en nutriments.
Le muscle utilise du glucose provenant de l'alimentation ou des réserves. Il rejette également des déchets. Lors d'un marathon, les réserves de glucose dans les muscles de la cuisse passent de 1,75 g/kg à 0,25 g/kg en 45 minutes. Les coureurs consomment donc des boissons riches en glucose pour subvenir à leurs besoins.
Il existe trois voies de restauration de l'ATP à savoir : la voie anaérobie alactique, la voie anaérobie lactique et la voie aérobie.
L'ATP (adénosine triphosphate) est la principale source d'énergie pour la plupart des fonctions cellulaires. Elle stocke et libère l'énergie nécessaire aux réactions chimiques, au transport actif à travers les membranes et à la contraction musculaire.
La respiration fait à la fois référence : au processus biochimique qui se déroule à l'intérieur de la cellule, la respiration cellulaire ; au transfert des gaz de l'extérieur de l'organisme vers la cellule ou inversement.