respiration Flashcards
respiration
-processus métabolique à partir de molécules complexes
-processus aérobique
-source principale d’ATP et de pouvoir réducteur des tissus non chlorophylliens
-processus catabolique
-participation du cytoplasme et de la mitochondrie
rôle de biosynthèse de la respiration
-produit des squelettes carbonés qui servent à la synthèse d’acides aminés durant l’assimilation de N et de S
substrats de la respiration
-O2
-substrat respiratoire (sucre en général)
produits de la respiration
-CO2
-H2O
normoxie
la respiration est maximale
hypoxie
la respiration est limitée par la disponibilité en O2
anoxie
pas de respiration en absence d’O2
par quoi est causé le manque d’O2
-faible diffusion de l’eau
-présence d’eau dans le sol limite l’alimentation
les tissus sont souvent hypoxique ou anoxique
-les plantes ne possèdent pas de système interne de transport des gax
-l’oxygène dissout dans la phase liquide circule donc par simple diffusion
-production interne d’O2= fission de l’eau
3 étapes de la respiration des sucres
- glycolyse
- cycle de Krebs
- chaîne de ttransport d’électrons et oxydation phosphorylante
respiration des sucres
-molécules de sucres dégradées proviennent de la photosynthèse
-l’amidon et le saccharose sont dégradés en hexoses et hexoses-phosphates
exemple du saccharose de la respiration des sucres
-synthétisé très rapidement à partir des produits directs de la photosynthèse
-forme de carbone circulant dans le phloème
exemple de l’amidon de la respiration des sucres
-forme de stockage à long terme des produits de la photosynthèse
la glycolyse
-présente dans le cytosol et les plastes
-produit pyruvate qui alimente la respiration
-dégradation de 1 hexose
produit de la glycolyse
-2 molécules de pyruvate (3C)
-2 molécules de NADH (pouvoir réducteur
-2 molécules d’ATP par phosphorylation au niveau du substrat
phosphorylation au niveau du substrat
-transfert d’un groupement phosphate d’une molécule phosphorylée à un ADP pour former ATP
haut de la glycolyse
-investissement en énergie
-entrée de molécules d’hexoses dans la glycolyse nécessitant un apport d’énergie
-molécules de fructose 1,6-bis-P est scindée en 2 molécules de trioses phosphates par l’aldose
-les trioses-P peuvent aussi être exportés du chloroplaste pendant la photosynthèse, donc le C fixé peut être converti en saccharose ou entrer dans la glycolyse et être respiré
bas de la glycolyse
-correspond à une récupération de l’investissement énergétique avec des intérêts sous forme d’ATP
-sens inverse du cycle de Calvin
-NADH est utilisé dans le cytosol
NADPH est utilisé dans le stroma
glycolyse en présence d’O2
-le pyruvate entre dans la mitochondrie pour y être oxydé en CO2
-couplé à une consommation d’oxygène qui est réduit en H2O
glycolyse en absence d’O2
-respiration est arrêter
-voie fermentaire
fermentation
-recyclage de NADH produit par la glycolyse
fermentation lactique
-rétro-inhibition par baisse de pH qui active la voie éthanolique
fermentation alcoolique
-voie principale de la fermentation
structure de la mitochondrie
-organelle délimitée par 2 membranes
-contient un génome et une machinerie pour la synthèse de protéines
-crêtes: invagination de la membrane interne
-espace inermembranaire entre membranes externe et interne
-matrice: contient des enzymes solubles
où se trouvent tous les enzymes du cycle de Krebs (sauf une)
-matrice des mitochondries
cycle de Krebs
-en présence d’O2, le pyruvate entre dans la mitochondrie
-il y est converti en acétyl CoA puis complètement oxydé dans le cycle de Krebs
-les métabolites sont produits et utilisés dans la matrice mitochondriale ou exportés vers le cytoplasme
-perte de CO2 est couplée avec une production de NADH
produits du cycle de Krebs
-6 CO2
-2 ATP
-8 NADH
-2 FADH2
quelles enzymes du cycle de Krebs n’est pas solubles
complexe 2
transport d’électrons et oxydation phosphorylante
-pouvoir réducteur (NAPH et FADH2) généré par l’oxydation des hexoses (pyruvate) utilisé pour synthétiser de l’ATP
-les électrons sont donnés à des protéines localisées dans la membrane interne de la mitochondrie et servent de transporteurs d’électrons vers un accepteur final: oxygène
principaux points d’entrée des électrons
-complexes 1 et 2
est-ce que le NADH pénètre à l’intérieur de la matrice
-non, la membrane est imperméable au NADH
site de sortie de la chaîne de transport des électrons
-oxydase alternative (AOX)
-cytochrome oxydase (Complexe 4)
rôle du cyanure (KCN) dans le transport d’électrons
-inhibe le transport en inhibant le complexe 4 chez les animaux, mais chez les plantes, AOX prend la relève en formant l’eau
rôle de AOX
-peut arrêter la translocation de proton: moins d’ATP produit mais permet de produire de l’ATP si le complexe 4 est inhibé
force protomotrice
-utilisé dans la synthèse d’ATP
-utilisé par l’ATP synthase de la membrane interne qui dissipe le gradient de protons et synthétise de l’ATP dans la matrice
-Cet ATP peut ensuite être exporté vers le cytoplasme en échange d’ADP
régulation de l’AOX
-activé par le pyruvate
-activée par réduction du pont disulfure
-sensible à C produit (augmente pyruvate, augmente citrate, augmente NADPH)
-NADH réduit le pont disulfure qui active AOX
AOX et production de chaleur
-chez les lotus et aracée
-précédée d’une augmentation de l’acide salycilique, une phytohormone et de l’expression des gènes codant pour l’AOX
-l’activité de l’AOX détourne les électrons de façon non productive et leur énergie est dissipée en chaleur
ches les plantes de la famille des aracées à la maturité secuelle
-amidon servant de réserve est hydrolysé en glucose pour être respiré
-synthèse de molécules odorantes
-activation de l’oxydase alternative
-thermogénèse
-volatilisation des molécules odorantes
-attraction des insectes pour la pollinisation
rôle anabolique de la respiration végétale (acide alpha-cétoglutarique
-mitochondries exportent des molécules carbonées comme l’acide alpha-cétoglutarique qui sert de squelette pour la synthèse d’AA
-acide alpha-cétoglutarique sort de la mitochondrie vers le cytoplasme et est transporté dans le chloroplaste où a lieu la synthèse d’acide glutamique et de glutamine
rôle anabolique de la respiration (AOX)
-mitochondrie exportent AOX qui sert à la synthèse de l’acide aspartique par réaction de transamination
-précurseur de l’asparagine
