Les principaux réactifs sont le glucose et l'oxygène, tandis que les principaux produits sont le dioxyde de carbone, l'eau et l'ATP. La photosynthèse dans les cellules est un autre type de voie métabolique que les organismes utilisent pour fabriquer du sucre.

Les plantes, les algues et les cyanobactéries utilisent la photosynthèse. Les principales étapes sont les réactions dépendantes de la lumière et le cycle de Calvin ou les réactions indépendantes de la lumière. Les principaux réactifs sont l'énergie lumineuse, le dioxyde de carbone et l'eau, tandis que les principaux produits sont le glucose et l'oxygène.

Le métabolisme des procaryotes peut varier. Les types de voies métaboliques de base comprennent les réactions hétérotrophes, autotrophes, phototrophes
et chimiotrophiques
. Le type de métabolisme d'un procaryote peut influencer où il vit et comment il interagit avec l'environnement.

Leurs voies métaboliques jouent également un rôle dans l'écologie, la santé humaine et les maladies. Par exemple, il existe des procaryotes qui ne peuvent pas tolérer l'oxygène, comme C. botulinum.
Cette bactérie peut provoquer le botulisme car elle se développe bien dans les zones sans oxygène.

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Enzymes: les bases

Les enzymes sont des substances qui agissent comme catalyseurs
pour accélérer ou provoquer des réactions chimiques. La plupart des réactions biochimiques des organismes vivants dépendent des enzymes pour fonctionner. Ils sont importants pour le métabolisme cellulaire car ils peuvent affecter de nombreux processus et aider à les initier.

Le glucose et l'énergie lumineuse sont les sources de carburant les plus courantes pour le métabolisme cellulaire. Cependant, les voies métaboliques ne fonctionneraient pas sans enzymes. La plupart des enzymes dans les cellules sont des protéines et réduisent l'énergie d'activation pour que les processus chimiques commencent.

Puisque la majorité des réactions dans une cellule se produisent à température ambiante, elles sont trop lentes sans enzymes. Par exemple, lors de la glycolyse dans la respiration cellulaire, l'enzyme pyruvate kinase
joue un rôle important en aidant à transférer un groupe phosphate.
Respiration cellulaire chez les eucaryotes

La respiration cellulaire chez les eucaryotes se produit principalement dans les mitochondries. Les cellules eucaryotes dépendent de la respiration cellulaire pour survivre.

Pendant la glycolyse, la cellule décompose le glucose dans le cytoplasme avec ou sans présence d'oxygène. Il divise la molécule de sucre à six carbones en deux molécules de pyruvate à trois carbones. De plus, la glycolyse produit de l'ATP et convertit le NAD + en NADH. Pendant l'oxydation du pyruvate
, les pyruvates pénètrent dans la matrice mitochondriale et deviennent coenzyme A
ou acétyl CoA
. Cela libère du dioxyde de carbone et produit plus de NADH.

Pendant le cycle de l'acide citrique ou de Krebs, l'acétyl CoA se combine avec oxaloacétate
pour faire du citrate
. Ensuite, le citrate subit des réactions pour produire du dioxyde de carbone et du NADH. Le cycle produit également du FADH2 et de l'ATP.

Pendant la phosphorylation oxydative, la chaîne de transport d'électrons
joue un rôle crucial. NADH et FADH2 donnent des électrons à la chaîne de transport d'électrons et deviennent NAD + et FAD. Les électrons descendent dans cette chaîne et produisent de l'ATP. Ce processus produit également de l'eau. La majorité de la production d'ATP au cours de la respiration cellulaire se situe dans cette dernière étape.
Métabolisme dans les plantes: photosynthèse

La photosynthèse se produit dans les cellules végétales, certaines algues et certaines bactéries appelées cyanobactéries. Ce processus métabolique se produit dans les chloroplastes grâce à la chlorophylle, et il produit du sucre avec de l'oxygène. Les réactions dépendantes de la lumière, plus le cycle de Calvin ou les réactions indépendantes de la lumière, sont les principales parties de la photosynthèse. C'est important pour la santé globale de la planète parce que les êtres vivants dépendent de la production d'oxygène par les plantes.

Pendant les réactions dépendantes de la lumière
dans la membrane thylakoïde
du chloroplaste, chlorophylle
pigments absorbent l'énergie lumineuse. Ils fabriquent de l'ATP, du NADPH et de l'eau. Pendant le cycle de Calvin
ou des réactions indépendantes de la lumière
dans le stroma
, l'ATP et le NADPH aident à fabriquer du glycéraldéhyde-3-phosphate, ou G3P, qui finit par devenir du glucose.

Comme la respiration cellulaire, la photosynthèse dépend des réactions redox
qui impliquent des transferts d'électrons et la chaîne de transport d'électrons.

Il existe différents types de chlorophylle, et les types les plus courants sont chlorophylle a, chlorophylle b et chlorophylle c. La plupart des plantes contiennent de la chlorophylle a, qui absorbe les longueurs d'onde de la lumière bleue et rouge. Certaines plantes et algues vertes utilisent de la chlorophylle b. Vous pouvez trouver de la chlorophylle c dans les dinoflagellés.
Métabolisme chez les procaryotes

Contrairement aux humains ou aux animaux, les procaryotes varient dans leurs besoins en oxygène. Certains procaryotes peuvent exister sans lui, tandis que d'autres en dépendent. Cela signifie qu'ils peuvent avoir un métabolisme aérobie
(nécessitant de l'oxygène) ou anaérobie
(ne nécessitant pas d'oxygène).

De plus, certains procaryotes peuvent basculer entre les deux types de métabolisme en fonction de leur situation ou de leur environnement.

Les procaryotes qui dépendent de l'oxygène pour le métabolisme sont des aérobies obligatoires
. D'un autre côté, les procaryotes qui ne peuvent pas exister dans l'oxygène et n'en ont pas besoin sont des anaérobies obligatoires
. Les procaryotes qui peuvent basculer entre le métabolisme aérobie et anaérobie en fonction de la présence d'oxygène sont anaérobies facultatifs
.
Fermentation de l'acide lactique

La fermentation de l'acide lactique est un type de réaction anaérobie qui produit de l'énergie pour les bactéries. Vos cellules musculaires subissent également une fermentation lactique. Au cours de ce processus, les cellules fabriquent de l'ATP sans oxygène par glycolyse. Le processus transforme le pyruvate en acide lactique
et produit du NAD + et de l'ATP.

Il existe de nombreuses applications dans l'industrie pour ce processus, telles que la production de yaourt et d'éthanol. Par exemple, les bactéries Lactobacillus bulgaricus
aident à produire du yaourt. Les bactéries fermentent le lactose, le sucre du lait, pour produire de l'acide lactique. Cela fait le caillot de lait et le transforme en yaourt.
À quoi ressemble le métabolisme cellulaire dans différents types de procaryotes?

Vous pouvez classer les procaryotes en différents groupes en fonction de leur métabolisme. Les principaux types sont hétérotrophes, autotrophes, phototrophes et chimiotrophes. Cependant, tous les procaryotes ont encore besoin d'un certain type d'énergie ou de carburant pour vivre.

Les procaryotes hétérotrophes obtiennent des composés organiques d'autres organismes pour obtenir du carbone. Les procaryotes autotrophes utilisent le dioxyde de carbone comme source de carbone. Beaucoup sont capables d'utiliser la photosynthèse pour y parvenir. Les procaryotes phototrophes tirent leur énergie de la lumière.

Les procaryotes chimotrophes tirent leur énergie des composés chimiques qu'ils décomposent.
Anabolisants vs cataboliques

Vous pouvez diviser les voies métaboliques en anabolisants
et catégories cataboliques
. Anabolisants signifie qu'ils ont besoin d'énergie et l'utilisent pour construire de grosses molécules à partir de petites. Catabolique signifie qu'ils libèrent de l'énergie et brisent de grosses molécules pour en faire de plus petites. La photosynthèse est un processus anabolique, tandis que la respiration cellulaire est un processus catabolique.

Les eucaryotes et les procaryotes dépendent du métabolisme cellulaire pour vivre et prospérer. Bien que leurs processus soient différents, ils utilisent ou créent tous deux de l'énergie. La respiration cellulaire et la photosynthèse sont les voies les plus courantes observées dans les cellules. Cependant, certains procaryotes ont des voies métaboliques différentes qui sont uniques.

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