1. Glycolyse (1 ATP net) :
- La glycolyse se produit dans le cytoplasme et constitue l'étape initiale de la respiration cellulaire.
- Deux molécules d'ATP sont consommées lors des premières étapes de la glycolyse.
- Quatre molécules d'ATP sont produites plus tard lors de la glycolyse grâce à la phosphorylation de l'ADP au niveau du substrat.
- Le gain net de la glycolyse est de 4 ATP moins les 2 ATP utilisés, ce qui donne 1 molécule nette d'ATP.
2. Cycle de Krebs (2 ATP net) :
- Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice mitochondriale.
- L'acétyl CoA, issu de la dégradation du glucose ou des acides gras, entre dans le cycle.
- Au cours du cycle, des molécules à haute énergie sont générées, qui sont ensuite utilisées pour produire de l'ATP.
- Pour chaque acétyl CoA entrant dans le cycle, 3 molécules de NADH, 2 molécules de FADH2 et 1 molécule de GTP (qui peuvent être échangées contre de l'ATP) sont produites.
- Cela donne un total de 12 molécules d'ATP potentielles (3 NADH x 3 ATP + 2 FADH2 x 2 ATP + 1 GTP x 1 ATP).
- Cependant, 2 molécules d'ATP sont utilisées dans le cycle pour l'activation de l'acétyl CoA, donc le gain net du cycle de Krebs est de 2 molécules d'ATP.
3. Phosphorylation oxydative (jusqu'à 34 ATP net) :
- La phosphorylation oxydative se produit dans la membrane mitochondriale interne.
- Au cours de ce processus, le NADH et le FADH2 produits lors de la glycolyse et du cycle de Krebs font passer leurs électrons à travers la chaîne de transport d'électrons, créant ainsi un gradient électrochimique de protons.
- L'ATP synthase utilise l'énergie de ce gradient pour convertir l'ADP en ATP par phosphorylation oxydative.
- Environ 3 molécules d'ATP sont produites pour chaque molécule de NADH, et 2 molécules d'ATP pour chaque molécule de FADH2.
- La glycolyse et le cycle de Krebs produisent au total 10 molécules de NADH et 2 molécules de FADH2 par molécule de glucose.
- Par conséquent, le rendement potentiel en ATP de la phosphorylation oxydative est de 34 ATP (10 NADH x 3 ATP + 2 FADH2 x 2 ATP).
En résumé :
- Glycolyse :1 ATP net
- Cycle de Krebs :2 ATP net
- Phosphorylation oxydative :jusqu'à 34 ATP net
Lorsque toutes les étapes sont combinées, la dégradation complète d'une molécule de glucose via la respiration cellulaire peut potentiellement produire jusqu'à 37 molécules nettes d'ATP. (1 ATP net de la glycolyse, 2 ATP net du cycle de Krebs et 34 ATP de la phosphorylation oxydative). Ce processus permet à la cellule de générer de l’ATP, qui est la principale monnaie énergétique des fonctions cellulaires.
