Par Chris Deziel | Mis à jour le 30 août 2022
La respiration cellulaire est le processus par lequel les organismes vivants convertissent le glucose et l'oxygène en énergie utilisable sous forme d'adénosine triphosphate (ATP). Cet ATP peut ensuite alimenter des réactions biochimiques, soutenir la synthèse de l'ADN et de l'ARN et maintenir les fonctions cellulaires.
Une molécule de glucose réagit avec six molécules d'oxygène pour produire six molécules de dioxyde de carbone, six molécules d'eau et jusqu'à 38 molécules d'ATP :
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2 O + 36-38 ATP
Bien que la réaction globale soit une équation unique, le processus se déroule en quatre phases distinctes qui, ensemble, maximisent la production d'ATP :
Se produit dans le cytoplasme. Un seul glucose (C6 H12 O6 ) est divisé en deux molécules d'acide pyruvique (C3 H4 O3 ), générant un gain net de deux molécules d'ATP et de deux NADH.
Le pyruvate pénètre dans la mitochondrie et est converti en acétyl‑CoA, produisant du NADH et libérant du CO2 .
L'acétyl‑CoA entre dans le cycle de Krebs, où chaque tour génère 3 NADH, 1 FADH2 , 1 GTP (converti en ATP) et deux CO2 molécules.
Situé dans la membrane mitochondriale interne, ce complexe transfère les électrons du NADH et du FADH2 à l'oxygène, pompant des protons pour créer un gradient qui entraîne l'ATP synthase. Cette étape produit la majeure partie de l'ATP :environ 28 à 30 molécules par glucose.
Lorsque les graisses ou les protéines servent de source d'énergie, elles sont d'abord décomposées en acétyl-CoA (graisses via la β-oxydation; protéines via la désamination des acides aminés), puis entrent dans le cycle de Krebs, produisant des totaux d'ATP comparables.
Rendement théorique maximum :38 ATP par glucose. Le rendement pratique chez les eucaryotes est généralement de 36 ATP en raison de l'inefficacité de la navette.
Référence : Principes Lehninger de biochimie, 7e édition, 2018.
