Les molécules organiques issues directement ou indirectement de la photosynthèse forment une réserve d’énergie chimique. Cette énergie nécessaire au fonctionnement des êtres vivants peut être libérée lors de réactions biochimiques.
ILa respiration cellulaire, source d’énergie pour la cellule
1 La respiration cellulaire, une oxydation de la matière organique
Tout être vivant, qu’il soit ou non photosynthétique, se nourrit majoritairement de glucides qui seront convertis en énergie chimique. La respiration cellulaire est la voie principale de dégradation des glucides dans les cellules eucaryotes.
La respiration conduit à une oxydation totale de la molécule de glucose. Elle nécessite donc de l’oxygène, qui est prélevé dans l’environnement.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + Énergie chimique et thermique
La respiration se déroule au sein d’organites cellulaires spécialisés appelés mitochondries. Celles-ci sont d’autant plus nombreuses dans les cellules que le tissu auquel appartiennent ces cellules est consommateur d’énergie.
2 Bilan énergétique
Les cellules utilisent comme source d’énergie une molécule nommée ATP. Sa synthèse est notamment réalisée lors de la respiration cellulaire.
mot clé
ATP (adénosine triphosphate) : molécule qui fournit l’énergie nécessaire à toute réaction chimique dans la cellule.
La respiration cellulaire correspond à une série de réactions biochimiques qui conduisent à la production de très nombreuses molécules d’ATP par molécule de glucose dégradée.
Par ailleurs, ces réactions étant exothermiques, elles libèrent une grande quantité de chaleur. Cela explique l’échauffement du corps lors d’un effort musculaire, par exemple.
Doc La respiration cellulaire
IILes fermentations, une autre source d’énergie de la cellule
Certaines cellules ne sont pas capables de réaliser la respiration cellulaire ou vivent en l’absence de dioxygène (milieu anaérobie). Elles ont alors recours à la fermentation pour produire l’énergie indispensable à leur survie.
MotS cléS
On distingue en métabolisme deux types de milieu selon la présence d’oxygène (milieu aérobie) ou son absence (anaérobie).
Les deux principaux types de fermentation utilisent une molécule, le pyruvate, formée dans le cytoplasme par la glycolyse à partir du glucose :
la fermentation lactique (au sein des cellules musculaires, par exemple) transforme le pyruvate en acide lactique ;
la fermentation alcoolique (levures, par exemple) transforme le pyruvate en éthanol et libère du CO2.
Au cours de la fermentation, il n’y a pas de dégradation complète de la molécule de glucose. Le rendement énergétique est donc bien plus faible que lors de la respiration cellulaire ; une faible quantité d’ATP est produite par molécule de glucose dégradée. Elles sont également, mais dans une moindre mesure, source d’énergie thermique.
Zoom
La respiration cellulaire et la fermentation
Respiration et fermentation permettent d’extraire l’énergie chimique contenue dans les molécules organiques élaborées par la photosynthèse (mais utilisables par tous les êtres vivants). Les deux processus fournissent l’énergie nécessaire au fonctionnement des êtres vivants.