La respiration cellulaire et la fermentation - Spécialité SVT Terminale S

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Partie du thème Energie et cellule vivante, ce cours sur La respiration cellulaire et la fermentation permet de mieux comprendre ce mécanisme particulier.

Publié le : mardi 24 décembre 2013
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Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote
Chapitre 2 : La respiration cellulaire et la fermentation
Livre : p 11 et 32
La respiration d un organisme se manifeste par une consommation de dioxygène et un rejet de dioxyde de
carbone. Ces échanges gazeux sont liés à l oxydation cellulaire de nutriments comme le glucose pour produire
l énergie nécessaire à la vie des cellules.

Comment expliquer la production d énergie par les cellules eucaryotes à partir de molécules
organiques comme le glucose en milieu aérobie?
I. La respiration cellulaire en présence de dioxygène de la plupart des cellules eucaryotes
Livre p 34 et 35
La respiration cellulaire d une molécule de glucose peut être traduite par l équation bilan suivante :
C H O + 6 O 6 CO + 6 H O + énergie 6 12 6 2 2 2
La respiration comporte plusieurs étapes chimiques catalysées par des enzymes (protéines).
1) L oxydation du glucose en pyruvate, la glycolyse
Livre p 38
Elle se déroule dans le hyaloplasme et s accompagne aussi de la production de composés réduits R H . 2
C H O + 2 R 2 CH COCOOH + 2 R H6 12 6 3 2

2 ADP + 2 Pi 2 ATP
2) Les mitochondries, organites cellulaires indispensables à la respiration cellulaire
Livre p 36 et 37
Les mitochondries sont des organites cytoplasmiques de faible taille (1 µm), probablement issus d une
endosymbiose ancestrale. Chaque mitochondrie est enveloppée par deux membranes délimitant entre elles un
espace inter membranaire. La membrane externe sépare la mitochondrie du hyaloplasme cellulaire et la
membrane interne limite la matrice de la mitochondrie. Cette membrane interne forme de nombreux replis
appelés crêtes membranaires.
Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote

Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote
3) Les décarboxylations oxydatives du pyruvate (Cycle de Krebs)
Livre p 38
Elle se déroule dans la matrice des mitochondries,

2 CH COCOOH + 10 R + 6 H2O 6 CO2 + 10 R H2 3

2 ADP + 2 Pi 2 ATP
4) L oxydation par le dioxygène des composés réduits
Livre p 39
Cette étape se déroule dans les crêtes mitochondriales. Cette oxydation est couplée à une grande production
d ATP.
* *12 R H + 6 O 12 R + 12 H O 2 2 2
32 ADP + 32 Pi 32 ATP

Livre p 40 et 41

A partir d une molécule de glucose oxydée, on obtient 36 molécules d ATP.

* *C H O + 6 O + 6 H O 6 CO + 12 H O + 36 ATP 6 12 6 2 2 2 2
Equation bilan de la respiration d une molécule de glucose


Schématisation du couplage énergétique entre la photosynthèse et la respiration cellulaire

Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote

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Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote
II. La fermentation dans certaines cellules eucaryotes en absence de dioxygène
Livre p 44 et 45

Une oxydation « incomplète » est possible par fermentation. Elle produit un déchet organique, reste du substrat
réduit non totalement oxydé (éthanol pour la fermentation alcoolique ou acide lactique pour la fermentation
lactique). La fermentation correspond donc à une glycolyse suivie d une oxydation non phosphorylante.

C H O + 2 R 2 CH COCOOH + 2 R H 2 CH CH OH + 2 CO + 2 R 6 12 6 3 2 3 2 2

2 ADP + 2 Pi 2 ATP
Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace de l ATP (2 par molécule de glucose) mais qui autorise
une vie sans dioxygène (en condition anaérobie pour les cellules musculaires par exemple).


Les étapes de la fermentation alcoolique
Thème 1 Spécialité SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote


Au sein d une cellule eucaryote, la production d ATP peut se réaliser grâce :
• A la phase photochimique de la photosynthèse
• A la respiration cellulaire
• A la fermentation

Bilan : Livre p 46, 47, 48 et 49

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