Consommation de la matière organique et flux d'énergie

1. La respiration nécessite du dioxygène ($O_2$) et conduit à une oxydation complète du glucose en $CO_2$ et $H_2O$.
2. La fermentation se déroule en absence d'oxygène et conduit à une oxydation incomplète du glucose (formation d'éthanol ou d'acide lactique).
3. Le rendement énergétique est beaucoup plus élevé dans la respiration (38 ATP) que dans la fermentation (2 ATP).

💡 À retenir : La respiration est un processus complet et rentable, la fermentation est un processus incomplet et peu rentable.

1. Calcule l'énergie totale libérée par l'oxydation d'une mole de glucose : 2840 kJ.
2. Calcule l'énergie stockée dans les molécules d'ATP produites (1 ATP = 30,5 kJ).
3. Applique la formule : $\eta = \frac{n \times 30,5}{2840} \times 100$ (où $n$ est le nombre d'ATP).

💡 À retenir : Le rendement est d'environ 40% pour la respiration aérobie.

Oui, le cycle de Krebs produit directement 1 ATP (ou GTP) par tour de cycle, soit 2 ATP pour une molécule de glucose. Cependant, il produit surtout des transporteurs réduits (NADH,H⁺ et FADH₂) qui seront utilisés dans la chaîne respiratoire pour produire la majorité de l'ATP.

💡 À retenir : Le cycle de Krebs est une étape clé pour la production de transporteurs d'électrons.

1. Elle permet l'oxydation des transporteurs réduits (NADH,H⁺ et FADH₂).
2. Elle crée un gradient de protons ($H^+$) entre l'espace intermembranaire et la matrice.
3. Elle permet la synthèse massive d'ATP par l'ATP-synthase grâce au flux de protons.

💡 À retenir : La chaîne respiratoire est le moteur principal de la production d'ATP.

Lors d'un effort intense, la demande en ATP dépasse la capacité d'apport en $O_2$ par le sang. La cellule bascule alors vers la fermentation lactique pour produire rapidement de l'ATP sans utiliser d'oxygène, bien que ce soit moins efficace.

💡 À retenir : La fermentation est une réponse adaptative à l'hypoxie.

1. Regarde la présence ou l'absence de $O_2$. Si $O_2$ diminue, c'est la respiration.
2. Regarde la production de métabolites : si acide lactique ou éthanol, c'est la fermentation.
3. Si la quantité de $CO_2$ dégagée est importante, c'est généralement la respiration.

💡 À retenir : La consommation de $O_2$ est le marqueur principal de la respiration.

Non, les cellules procaryotes (bactéries) n'ont pas de mitochondries. Chez les eucaryotes, elles sont présentes sauf dans les globules rouges matures chez les mammifères.

💡 À retenir : La respiration chez les bactéries se fait au niveau de la membrane plasmique.

Ce sont deux coenzymes transporteurs d'électrons et de protons. Le NAD⁺ accepte 2 électrons et 2 protons (devient NADH,H⁺), tandis que le FAD accepte 2 électrons et 2 protons (devient FADH₂). Ils interviennent à différentes étapes du métabolisme.

💡 À retenir : Ils sont essentiels pour transférer l'énergie vers la chaîne respiratoire.

Non, les lipides (acides gras) et les protéines (acides aminés) peuvent aussi être utilisés pour produire de l'énergie après avoir été transformés en molécules intermédiaires du cycle de Krebs ou en acétyl-CoA.

💡 À retenir : Le glucose est la source principale, mais pas unique.

Oui, au début de la glycolyse, il y a une phase d'investissement où 2 molécules d'ATP sont consommées pour activer le glucose (phosphorylation), avant que la phase de production n'en génère 4.

💡 À retenir : Le bilan net de la glycolyse est de 2 ATP.

L'ATP-synthase fonctionne grâce à un gradient de protons. Elle est active dans la mitochondrie (respiration) et dans le chloroplaste (photosynthèse). Elle n'est pas impliquée dans la fermentation.

💡 À retenir : L'ATP-synthase est l'enzyme universelle de production d'ATP par chimiosmose.

On l'appelle cycle car il commence par la condensation de l'acétyl-CoA (2C) avec l'acide oxaloacétique (4C) pour former l'acide citrique (6C), et après une série de réactions, l'acide oxaloacétique est régénéré pour recommencer le processus.

💡 À retenir : Le cycle permet une oxydation continue des groupements acétyles.