Consommation de la matière organique et flux d'énergie

Flashcards de vocabulaire fondées sur le cours concernant la libération de l'énergie emmagasinée dans la matière organique au niveau cellulaire (glycolyse, respiration cellulaire, fermentation et bilan énergétique).

ATP (Adénosine triphosphate)

Molécule universelle riche en énergie formée d'une molécule d'adénosine (composée d'un ribose et d'une adénine) liée à trois groupements phosphates.

Glycolyse

Succession de réactions d'oxydo-réduction se déroulant dans le cytoplasme (hyaloplasme) sans consommation de $O_2$, au cours desquelles une molécule de glucose est dégradée en deux molécules d'acide pyruvique avec synthèse de $2\,\text{ATP}$ et réduction de $2\,NAD^+$ en $2\,(NADH+H^+)$.

Respiration cellulaire

Voie métabolique se déroulant en milieu aérobie au cours de laquelle la cellule consomme du $O_2$ pour oxyder le glucose et le dégrader complètement en substances minérales ($CO_2$ et $H_2O$), permettant la synthèse de $36$ ou $38\,\text{ATP}$.

Fermentation

Voie métabolique anaérobie au cours de laquelle un métabolite organique comme le glucose est décomposé partiellement, produisant un résidu organique encore riche en énergie et un faible bilan énergétique sous forme de $2\,\text{ATP}$.

Fermentation alcoolique

Voie métabolique anaérobie réalisée par certains micro-organismes (comme la levure de bière), décomposant partiellement le glucose en éthanol et $CO_2$ avec une production de $2\,\text{ATP}$.

Fermentation lactique

Voie métabolique anaérobie réalisée par certaines bactéries (comme les lactobacilles) et les cellules musculaires, décomposant partiellement le glucose en acide lactique avec une production de $2\,\text{ATP}$.

Acétyl-coenzyme A

Composé à deux carbones lié au coenzyme A ($CH_3-CO-CoA$), formé dans la matrice mitochondriale par décarboxylation et déshydrogénation de l'acide pyruvique.

Cycle de Krebs

Série de réactions chimiques cycliques ayant lieu dans la matrice mitochondriale, au cours desquelles le groupe acétyle de l'acétyl-coenzyme A est dégradé en $2\,CO_2$, régénérant l'acide oxaloacétique et produisant $3\,(NADH+H^+)$, $1\,FADH_2$ et $1\,\text{ATP}$ par tour de cycle.

Chaîne respiratoire

Ensemble de complexes enzymatiques et de transporteurs d'électrons situés dans la membrane interne de la mitochondrie, assurant la réoxydation des transporteurs réduits ($NADH+H^+$ et $FADH_2$) et le transfert des électrons jusqu'à l'accepteur final, le $O_2$.

Sphère pédonculée

Complexe enzymatique ($ATP$ synthétase) présent sur la membrane interne de la mitochondrie, catalysant la synthèse d'$ATP$ à partir d'$ADP$ et de $Pi$ grâce à l'énergie issue du flux de protons $H^+$ refoulés vers la matrice.

Phosphorylation oxydative

Mécanisme couplé associant l'oxydation des transporteurs réduits ($NADH+H^+$ et $FADH_2$) par la chaîne respiratoire, la création d'un gradient de protons $H^+$, et la phosphorylation de l'$ADP$ en $ATP$ au niveau des sphères pédonculées.

Décarboxylation

Réaction chimique catalysée par des décarboxylases au cours de laquelle une molécule de $CO_2$ est libérée à partir d'une molécule organique possédant un groupement carboxyle $-COOH$.

Déshydrogénation

Réaction d'oxydation catalysée par des déshydrogénases au cours de laquelle une substance organique perd un ou plusieurs protons $H^+$ et électrons $e^-$ qui sont fixés par un accepteur ($NAD^+$ ou $FAD$).

Rendement énergétique

Pourcentage de l'énergie chimique globale emmagasinée dans le glucose qui est effectivement convertie et emmagasinée sous forme d'$ATP$ au cours de la respiration (environ $40\%$) ou de la fermentation (environ $2\%$).

Vitesse maximale aérobie (VMA)

Vitesse de course maximale exprimant le volume maximal de dioxygène consommé par un individu lors d'un effort physique progressif.

Navette malate-aspartate

Système de transfert d'électrons du $NADH+H^+$ cytoplasmique vers le $NAD^+$ de la matrice mitochondriale (présent dans le cœur et le foie), permettant d'obtenir un bilan global de $38\,\text{ATP}$ par molécule de glucose.

Navette glycérol 3-phosphate

Système de transfert d'électrons du $NADH+H^+$ cytoplasmique vers le $FAD$ de la matrice mitochondriale (présent dans les muscles squelettiques et le cerveau), conduisant à un bilan global de $36\,\text{ATP}$ par molécule de glucose.