La respiration aérobie est une voie métabolique qui utilise l'oxygène pour décomposer le glucose et d'autres molécules organiques, libérant ainsi de l'énergie sous forme d'ATP. Elle se produit dans les mitochondries des cellules eucaryotes et peut être divisée en trois étapes :la glycolyse, le cycle de Krebs (ou cycle de l'acide citrique) et la phosphorylation oxydative.

Chaque étape de la respiration aérobie implique une série de réactions couplées qui libèrent de l'énergie sous une forme utilisable. Voici un bref aperçu des réactions couplées :

1. Glycolyse :

- Le glucose est décomposé en deux molécules de pyruvate.

- Chaque molécule de glucose fournit deux molécules nettes d'ATP (adénosine triphosphate) grâce à la phosphorylation au niveau du substrat.

- Deux molécules de NADH (nicotinamide adénine dinucléotide) sont produites, chacune portant deux électrons de haute énergie.

2. Cycle de Krebs :

- Chaque molécule de pyruvate issue de la glycolyse entre dans le cycle de Krebs.

- Au cours de plusieurs étapes enzymatiques, le groupe acétyle du pyruvate est oxydé pour produire du CO2 et générer de l'ATP, du NADH et du FADH2 (flavine adénine dinucléotide).

- À chaque tour du cycle de Krebs, trois molécules de NADH, deux molécules de FADH2 et deux molécules d'ATP sont produites.

3. Phosphorylation oxydative :

- Les molécules NADH et FADH2 issues de la glycolyse et du cycle de Krebs cèdent leurs électrons de haute énergie à la chaîne de transport d'électrons (ETC).

- L'ETC est une série de complexes protéiques liés à la membrane qui facilitent le transfert des électrons du NADH et du FADH2 vers l'oxygène.

- Lorsque les électrons se déplacent à travers l'ETC, leur énergie est utilisée pour pomper des ions hydrogène (H+) à travers la membrane mitochondriale, créant ainsi un gradient de protons.

- Le gradient de protons pilote la synthèse de l'ATP via une enzyme finale appelée ATP synthase.

En résumé, la respiration aérobie implique des réactions couplées dans la glycolyse, le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative. Chaque étape est interconnectée et l’énergie libérée par la dégradation du glucose est capturée et stockée sous forme de molécules d’ATP, qui constituent la monnaie cellulaire pour le transfert d’énergie. Ce processus permet aux cellules d’exploiter efficacement l’énergie stockée dans les molécules organiques et de la convertir en une forme utilisable pour diverses activités cellulaires.