Les quatre phases de la respiration cellulaire aérobie sont la glycolyse, la décarboxylation oxydative du pyruvate, le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative. La glycolyse décompose le glucose en pyruvate.
Cette respiration peut être représentée en 4 étapes majeures: 1) Ventilation 2) Echange des gaz avec le sang 3) Circulation sanguine 4) Echange des gaz avec les cellules.
Généralités sur la respiration
La plupart des cellules eucaryotes respirent. Les cellules végétales respirent aussi, mais lorsque ces dernières sont éclairées, elles procèdent à la photosynthèse qui masque la respiration cellulaire. L'élément indispensable à la respiration cellulaire est la mitochondrie.
L'oxygène de l'air que nous inspirons par voie nasale ou buccale parvient jusqu'aux poumons par la trachée, ainsi que jusqu'aux alvéoles pulmonaires par de fines ramifications (bronches et bronchioles) et, enfin, jusqu'aux vaisseaux sanguins (capillaires).
Cette série de réactions chimiques, qui conduit à la dégradation des molécules d'origine alimentaire en présence du dioxygène de l'air, est nommée « respiration cellulaire ». Elle se déroule au cœur même de nos cellules…
Véritable usine énergétique interne, la mitochondrie assure la respiration cellulaire qui permet la production d'une énergie utilisable par la cellule. Quant au chloroplaste, c'est le centre de la photosynthèse, ce processus assurant, grâce à l'énergie lumineuse, la synthèse de sucres à partir du CO2 atmosphérique.
La glycolyse est la première étape de la respiration cellulaire qui se produit dans le cytoplasme des mitochondries. La glycolyse est le processus dans lequel la molécule de sucre à six carbones du glucose est décomposée en molécules 3C pour générer de l'énergie cellulaire .
Différents organites (petits sous compartiments) des cellules sont responsables de la photosynthèse et de la respiration. La photosynthèse se produit à l'intérieur des chloroplastes. La respiration se produit à l'intérieur des mitochondries.
Toutes les cellules vivantes doivent effectuer la respiration cellulaire. Il peut s'agir d'une respiration aérobie en présence d'oxygène ou d'une respiration anaérobie. Les cellules procaryotes effectuent la respiration cellulaire dans le cytoplasme ou sur les surfaces internes des cellules.
Trois types de respiration comprennent la respiration interne, externe et cellulaire . La respiration externe est le processus respiratoire. Cela implique l’inhalation et l’expiration de gaz. La respiration interne implique des échanges gazeux entre le sang et les cellules du corps.
Cependant, certains événements ou encore le stress peuvent l'altérer ou la rendre trop rapide et superficielle, enchaînant des conséquences sur la santé, dont l'hyperventilation [2]. Il existe deux types de respirations : paradoxale et diaphragmatique, cette dernière étant « la bonne ».
La respiration cutanée
Chez les protozoaires, les spongiaires, les cnidaires, etc., c'est le seul mode de respiration : l'oxygène et le gaz carbonique diffusent directement à travers la membrane cellulaire (protozoaires) ou l'épiderme.
Seule la phosphorylation oxydative utilise directement l’oxygène, mais les deux autres étapes ne peuvent pas se dérouler sans phosphorylation oxydative.
La troisième et dernière étape de la respiration cellulaire, appelée transport d'électrons , se déroule sur la membrane interne de la mitochondrie. Les électrons sont transportés de molécule en molécule le long d’une chaîne de transport d’électrons.
La photosynthèse convertit le dioxyde de carbone et l'eau en oxygène et glucose. Le glucose est utilisé comme aliment par la plante et l’oxygène est un sous-produit. La respiration cellulaire convertit l'oxygène et le glucose en eau et en dioxyde de carbone. L'eau et le dioxyde de carbone sont des sous-produits et l'ATP est de l'énergie transformée à partir du processus.
Chez les plantes et les algues, la photosynthèse se déroule dans des organites appelés chloroplastes. Une cellule typique de plante contient environ dix à cent chloroplastes.
La photosynthèse et la respiration vont de pair, car les produits d'une réaction sont les réactifs de l'autre. La respiration a lieu jour et nuit, tandis que la photosynthèse ne peut avoir lieu que le jour, en présence de la lumière solaire. La respiration cellulaire aérobie a lieu dans les mitochondries.
Ainsi l'ordre correct des étapes de la respiration cellulaire est : Glycolyse - Décarboxylation oxydative - Cycle de Krebs - Chaîne de transport d'électrons - Phosphorylation oxydative . Que sont la glycolyse, le cycle de Krebs, la chaîne de transport d'électrons ?
Grâce au processus de respiration cellulaire, l’énergie contenue dans les aliments est convertie en énergie qui peut être utilisée par les cellules du corps. Pendant la respiration cellulaire, le glucose et l'oxygène sont convertis en dioxyde de carbone et en eau , et l'énergie est transférée en ATP.
Le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative sont les deux processus de respiration cellulaire qui se produisent dans les mitochondries. La glycolyse, premier processus de la respiration cellulaire, se produit dans le cytoplasme.
La photosynthèse des végétaux et des cyanobactéries consomme de l'eau (H2O), du dioxyde de carbone (CO2) et produit de l'oxygène (O2) – des expériences de marquage radioactif ont montré que cet oxygène provient de l'eau, et non du CO2 absorbé. Ce faisant, elle enrichit l'atmosphère en oxygène.
La respiration cellulaire n'est pas simplement la même chose que la « respiration ». Cela peut prêter à confusion ! Les gens utilisent souvent le mot « respiration » pour désigner le processus d’inspiration et d’expiration. Cependant, il s’agit d’une respiration physiologique et non cellulaire. Les deux processus sont liés, mais ils ne sont pas identiques.
Cette respiration peut être représentée en 4 étapes majeures: 1) Ventilation 2) Echange des gaz avec le sang 3) Circulation sanguine 4) Echange des gaz avec les cellules.
Les quatre phases de la respiration cellulaire aérobie sont la glycolyse, la décarboxylation oxydative du pyruvate, le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative.