Respiration anaérobie - fermentation Flashcards
aérobie vs. anaérobie
production d’énergie nécessite l’oxygène ; la chaîne de transport d’électrons nécessite un apport important d’oxygène
nombreux organismes ont développé des stratégies pour effectuer le métabolisme sans oxygène ou peuvent passer de la respiration cellulaire aérobie à la respiration anaérobie lorsque l’oxygène est rare
la fermentation
certains systèmes vivants utilisent une molécule inorganique comme accepteur final d’électrons, autres utilisent une molécule organique ; processus utilisant une molécule organique pour régénérer le NAD+ à partir du NADH sont appelés fermentation
les deux méthodes sont appelées respiration cellulaire anaérobie, où les organismes convertissent l’énergie pour leur utilisation en absence d’oxygène
respiration anaérobie
certains procaryotes (p.ex. certaines bactéries et archées) utilisent la respiration anaérobie
-les archées nommés méthanogènes réduit le dioxyde de carbone en méthane pour oxyder le NADH
-ces organismes se trouvent dans le sol et dans le tube digestif des vaches et moutons
-bactéries sulfato-réductrices et les archées réduisent le sulfate en sulfure d’hydrogène pour régénérer le NAD+ à partir du NADH
respiration anaérobie des eucaryotes
Les eucaryotes peuvent également subir une respiration anaérobie :
exemples :
-fermentation alcoolique (la levure)
-fermentation lactique (mammifères)
fermentation lactique
méthode de fermentation utilisée par les animaux et certaines bactéries (yogourt!)
couramment utilisé dans les globules rouges des mammifères et dans les muscles squelettiques dont l’apport en oxygène est insuffisant pour permettre la poursuite de la respiration aérobie (muscles utilisés jusqu’à la fatigue)
excès de lactate dans les muscles est à l’origine de la sensation de brûlure dans les jambes pendant que tu cours - cette douleur est un signal pour reposer les muscles pour récupérer
l’accumulation d’acide lactique doit être éliminée par la circulation sanguine et le lactate apporté au foie pour un métabolisme ultérieur
les réactions chimiques de la fermentation lactique sont les suivantes :
pyruvate + NADH ↔ lactate + NAD+
enzyme utilisée est la lactate déshydrogénase (LDH)
une fois que l’acide lactique a été retiré du muscle et circulé dans le foie, il peut être reconverti en pyruvate et catabolisé en énergie
fermentation alcoolique
-fermentation alcoolique produit de l’éthanol (un alcool)
-utilisation de la fermentation alcoolique remonte à des milliers d’années
fermentation alcoolique-réaction # 1 :
-catalysée par la pyruvate décarboxylase avec une coenzyme de thiamine pyrophosphate (TPP, dérivée de la vitamine B1)
-groupe carboxyle est retiré du pyruvate, libérant du dioxyde de carbone sous forme de gaz
-perte de dioxyde de carbone réduit la taille de la molécule d’une carbone, produisant l’acétaldéhyde
fermentation alcoolique-réaction # 2 :
catalysée par l’alcool déshydrogénase pour oxyder le NADH en NAD+ et réduire l’acétaldéhyde en éthanol
les réactions chimiques de la fermentation alcoolique sont :
pyruvate → CO2 + acétaldéhyde + NADH → éthanol + NAD+
la fermentation de la pyruvate par la levure produit l’éthanol présent dans les boissons alcoolisées
Fermentation alcoolique ++
La fermentation du jus de raisin en vin produit du CO2 comme sous-produit.
Les cuves de fermentation ont des vannes pour que la pression à l’intérieur des cuves créée par le dioxyde de carbone produit puisse être libérée.
