Comment les animaux obtiennent l'énergie:le processus de respiration cellulaire
Les animaux, y compris les humains, obtiennent l'énergie de la nourriture qu'ils consomment à travers un processus complexe appelé respiration cellulaire. Cette voie biochimique vitale se déroule dans les cellules du corps et convertit l'énergie chimique stockée dans les aliments en énergie utilisable sous forme de molécules ATP (adénosine triphosphate). Voici une explication simplifiée du processus de respiration cellulaire:
glycolyse (étape 1):
1. digestion :Les animaux ingèrent des aliments contenant divers composés organiques, tels que les glucides, les graisses et les protéines.
- Les glucides sont décomposés en sucres simples (glucose) dans la bouche et l'intestin grêle.
- Les protéines sont décomposées en acides aminés et les graisses sont décomposées en acides gras et en glycérol.
2. Entrée cellulaire :Le glucose, les acides aminés et les acides gras sont transportés dans les cellules.
3. Breakdown Glycolyse :
- Dans le cytoplasme, le glucose subit une série de réactions enzymatiques appelées glycolyse.
- La glycolyse divise chaque molécule de glucose en deux molécules de pyruvate ainsi qu'une petite quantité d'ATP (2 molécules ATP net) et NADH (nicotinamide adénine dinucléotide), une molécule de porteuse d'énergie.
Traitement du pyruvate (étape 2):
4. Pyruvate en acétyl coa :Les molécules de pyruvate produites en glycolyse entrent dans les mitochondries, les centres d'énergie de la cellule.
- Chaque molécule de pyruvate subit un traitement ultérieur pour former de l'acétyl CoA (acétyl coenzyme a), qui porte le groupe acétyle.
Cycle de Krebs (cycle d'acide citrique) (étape 3):
5. Extraction d'énergie :L'acétyl CoA entre dans le cycle de Krebs, une série de réactions chimiques qui se produisent dans les mitochondries.
- Sur plusieurs cycles, les groupes d'acétyle de l'acétyle COA sont oxydés, libérant du dioxyde de carbone (CO2) et générant des porteurs d'électrons à haute énergie:NADH et FADH2 (dinucléotide adénine flavin).
Chaîne de transport d'électrons (étape 4):
6. Transfert d'électrons :Les molécules NADH et FADH2 générées dans la glycolyse et le cycle de Krebs transportent des électrons à haute énergie vers la chaîne de transport d'électrons, une série de complexes de protéines liés à la membrane.
- Au fur et à mesure que les électrons se déplacent dans la chaîne, leur énergie est utilisée pour pomper les ions hydrogène (H +) à travers la membrane mitochondriale, créant un gradient.
7. Production ATP :Les ions hydrogène (H +) ont pompé à travers le flux de membrane à travers un complexe protéique spécifique appelé ATP synthase, entraînant la synthèse des molécules d'ATP.
- L'ATP synthase agit comme une minuscule turbine, convertissant l'énergie du gradient de protons en énergie chimique stockée en ATP.
8. phosphorylation oxydative :L'oxygène sert d'accepteur d'électrons final dans la chaîne de transport d'électrons, se combinant avec des électrons et des ions hydrogène pour former l'eau (H2O).
- Ce processus est connu sous le nom de phosphorylation oxydative, où l'oxygène est utilisé pour générer la plupart de l'ATP dans la respiration cellulaire.
Utilisation de l'ATP:
9. Énergie pour les processus cellulaires :Les molécules d'ATP produites par respiration cellulaire sont la principale source d'énergie pour divers processus cellulaires, tels que la contraction musculaire, la transmission de l'impulsion nerveuse et la synthèse chimique.
- L'énergie stockée dans l'ATP est libérée lorsque sa liaison de phosphate terminale est rompue, libérant l'énergie chimique pour les activités cellulaires.
En résumé, la respiration cellulaire est un processus par lequel les animaux convertissent l'énergie chimique stockée dans les aliments en molécules d'ATP, la monnaie énergétique de la cellule. Ce processus complexe implique la glycolyse, le traitement du pyruvate, le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons. La respiration cellulaire permet aux animaux d'extraire l'énergie des aliments qu'ils consomment et de l'utiliser pour alimenter leurs fonctions cellulaires et maintenir la vie.