4 : Comment les cellules obtiennent de l'énergie
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- 4.1 : Énergie et métabolisme
- Les cellules remplissent les fonctions de la vie par le biais de diverses réactions chimiques. Le métabolisme d'une cellule fait référence à la combinaison de réactions chimiques qui s'y produisent. Les réactions cataboliques décomposent les produits chimiques complexes en substances plus simples et sont associées à la libération d'énergie. Les processus anaboliques construisent des molécules complexes à partir de molécules plus simples et nécessitent de l'énergie. Dans l'étude de l'énergie, le terme système fait référence à la matière et à l'environnement impliqués dans les transferts d'énergie.
- 4.2 : Glycolyse
- L'ATP fonctionne comme la monnaie énergétique des cellules. Il permet aux cellules de stocker brièvement de l'énergie et de la transporter en elles-mêmes pour favoriser les réactions chimiques endergoniques. La structure de l'ATP est celle d'un nucléotide d'ARN auquel sont attachés trois groupes phosphates. Comme l'ATP est utilisé pour produire de l'énergie, un groupe phosphate est détaché et de l'ADP est produit. L'énergie dérivée du catabolisme du glucose est utilisée pour recharger l'ADP en ATP. La glycolyse est la première voie utilisée pour dégrader le glucose afin d'extraire de l'énergie.
- 4.3 : Cycle de l'acide citrique et phosphorylation oxydative
- Le cycle de l'acide citrique est une série de réactions chimiques qui éliminent les électrons de haute énergie et les utilisent dans la chaîne de transport des électrons pour générer de l'ATP. Une molécule d'ATP (ou un équivalent) est produite à chaque tour du cycle. La chaîne de transport des électrons est la partie de la respiration aérobie qui utilise l'oxygène libre comme dernier accepteur d'électrons pour les électrons retirés des composés intermédiaires lors du catabolisme du glucose.
- 4.4 : Fermentation
- Si le NADH ne peut pas être métabolisé par la respiration aérobie, un autre accepteur d'électrons est utilisé. La plupart des organismes utiliseront une forme de fermentation pour réaliser la régénération du NAD+, assurant ainsi la poursuite de la glycolyse. La régénération du NAD+ pendant la fermentation ne s'accompagne pas d'une production d'ATP ; par conséquent, la possibilité que le NADH produise de l'ATP à l'aide d'une chaîne de transport d'électrons n'est pas exploitée.
- 4.5 : Connexions à d'autres voies métaboliques
- Les voies métaboliques doivent être considérées comme poreuses, c'est-à-dire que les substances entrent par d'autres voies et que d'autres substances partent par d'autres voies. Ces voies ne sont pas des systèmes fermés. De nombreux produits utilisés dans une voie donnée sont des réactifs empruntant d'autres voies.