Qu'est-ce que l'ATP ?
Une molécule universelle riche en énergie formée d'une adénosine et trois phosphates.
Quelle enzyme catalyse la phosphorylation de l'ADP en ATP ?
L'ATP synthase.
Que nécessite la phosphorylation de l'ADP en ATP ?
Un apport d'énergie stocké dans l'ATP.
Quelle enzyme catalyse l'hydrolyse de l'ATP ?
L'ATPase.
Que libère l'hydrolyse de l'ATP ?
Une énergie utilisable par les réactions cellulaires consommatrices d'énergie.
Quelles substances les cellules consomment-elles pour produire de l'ATP ?
Des substances organiques comme les glucides.
Que font les cellules avec l'énergie chimique libérée des substances organiques ?
Elles la convertissent en ATP.
À quoi sert l'ATP produit par les cellules ?
À assurer l'activité mécanique, le transport actif et les synthèses cellulaires.
Que se passe-t-il à la concentration d'O₂ après injection de glucose en culture aérée ?
La concentration d'O₂ diminue de 210 à 75 μmol/L.
Comment évolue la concentration de CO₂ après injection de glucose en culture aérée ?
La concentration de CO₂ augmente de 50 à 210 μmol/L.
Que font les levures en présence d'O₂ avec le glucose ?
Elles respirent et dégradent complètement le glucose en CO₂ et H₂O.
Quel est le résultat énergétique de la respiration des levures ?
Elle libère de l’énergie pour la croissance et une partie de chaleur.
Que font les levures quand l’O₂ devient nul après environ 200 secondes ?
Elles réalisent une fermentation alcoolique.
Quels produits sont formés lors de la fermentation alcoolique des levures ?
De l’éthanol et du CO₂ sont produits progressivement.
Quelle est la différence principale entre respiration et fermentation chez les levures ?
La respiration nécessite l’O₂, la fermentation se déroule sans consommation d’O₂.
Que devient le glucose lors de la respiration et la fermentation ?
La respiration dégrade complètement en substances minérales, la fermentation laisse un résidu organique riche en énergie.
Qu'est-ce que la glycolyse ?
Une succession de réactions enzymatiques dégradant le glucose sans O₂ dans le cytoplasme.
Quelle est la première étape de la glycolyse ?
La formation du fructose diphosphate à partir du glucose avec consommation de 2 ATP.
Que produit la scission du fructose diphosphate ?
Deux molécules de glycéraldéhyde phosphate.
Quel rôle joue le glycéraldéhyde phosphate dans la glycolyse ?
Il est oxydé en réduisant deux NAD⁺ en NADH+H⁺.
Quelle est l'équation bilan de la glycolyse ?
C₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 CH₃-CO-COOH + 2 NADH+H⁺ + 2 ATP.
Que transportent les couples NAD⁺/NADH+H⁺ et FAD/FADH₂ ?
Des électrons et des protons en alternant entre formes oxydée et réduite.
Que consomment les mitochondries en présence d'O₂ ?
Elles consomment l’acide pyruvique.
Quel rôle jouent les mitochondries dans la synthèse d'ATP ?
Elles participent à la synthèse d’ATP.
Qu'est-ce que la mitochondrie contient dans sa matrice ?
Elle contient les enzymes de dégradation du pyruvate.
Que porte la membrane interne de la mitochondrie ?
Elle porte la chaîne respiratoire et les ATP synthases.
Pourquoi la membrane interne mitochondriale a-t-elle une grande surface ?
À cause des crêtes mitochondriales.
Quelle est la composition lipidique et protéique de la membrane interne mitochondriale ?
Elle contient environ 20 % de lipides et 80 % de protéines.
Quels composés sont présents dans la matrice mitochondriale ?
L’acide pyruvique, l’ATP, l’ADP, le Pi, NAD⁺/NADH+H⁺, FAD/FADH₂.
Quelles enzymes trouve-t-on dans la matrice mitochondriale ?
Des décarboxylases et des déshydrogénases.
Que subit le pyruvate dans la matrice mitochondriale ?
Une décarboxylation avec libération de CO₂.
Quelle réaction réduit le NAD⁺ en NADH+H⁺ lors de la formation d'acétyl-CoA ?
Une déshydrogénation du pyruvate.
Quel fragment du pyruvate se lie à la coenzyme A ?
Le fragment acétyle à deux carbones.
Quel est le produit formé par la liaison du fragment acétyle à la coenzyme A ?
L’acétyl-coenzyme A.
Quelle est l’équation chimique de la formation d’un acétyl-coenzyme A ?
CH₃-CO-COOH + CoA + NAD⁺ → CH₃-CO-CoA + NADH+H⁺ + CO₂.
Qu'est-ce que le cycle de Krebs ?
Une succession de réactions matricielles régénérant l'oxaloacétate.
Que produit un cycle de Krebs en CO₂ ?
2 molécules de CO₂.
Combien de NADH+H⁺ produit un cycle de Krebs ?
3 molécules de NADH+H⁺.
Quels sont les produits énergétiques d'un cycle de Krebs ?
1 FADH₂ et 1 ATP.
Que produit la dégradation matricielle d'une molécule de pyruvate en CO₂ ?
3 molécules de CO₂.
Quels coenzymes réduits produit la dégradation d'un pyruvate ?
4 NADH+H⁺ et 1 FADH₂.
Combien d'ATP produit la dégradation d'une molécule de pyruvate ?
1 molécule d'ATP.
Quels sont les produits énergétiques de la dégradation des deux pyruvates d'un glucose ?
6 CO₂, 8 NADH+H⁺, 2 FADH₂ et 2 ATP.
Qu'est-ce que la chaîne respiratoire mitochondriale ?
Un ensemble de complexes enzymatiques réoxydant les transporteurs réduits et transférant leurs électrons à l'O₂.
Quel complexe oxyde le NADH+H⁺ dans la chaîne respiratoire ?
Le complexe I.
Quel est le produit final de la réduction de l'oxygène dans la chaîne respiratoire ?
L'eau (H₂O).
Quels complexes pompent activement les H⁺ dans la chaîne respiratoire ?
Les complexes I, III et IV.
Dans quelle direction les complexes I, III et IV pompent-ils les H⁺ ?
De la matrice vers l’espace intermembranaire.
Quelle est la formule de la réduction globale de l’oxygène ?
½ O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ → H₂O.
Qu'est-ce que la phosphorylation oxydative ?
Le couplage entre réoxydation des transporteurs réduits, réduction de l’O₂ et synthèse d’ATP.
Quand le gradient de H⁺ se forme-t-il dans la mitochondrie ?
Quand la concentration de H⁺ est plus élevée dans l’espace intermembranaire que dans la matrice.
Par où les H⁺ retournent-ils vers la matrice mitochondriale ?
À travers les canaux des sphères pédonculées.
Quelle enzyme utilise l’énergie du flux de H⁺ pour synthétiser l’ATP ?
L’ATP synthase.
Quelle est la réaction chimique de synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative ?
ADP + Pi + énergie → ATP.
Combien d'ATP produit la réoxydation d'une molécule de NADH+H⁺ ?
Elle produit trois ATP.
Quel est le nombre d'ATP synthétisés par la réoxydation d'une molécule de FADH₂ ?
Elle produit deux ATP.
Quelle navette transfère les électrons du NADH+H⁺ cytoplasmique au NAD⁺ mitochondrial ?
La navette malate-aspartate.
Dans quels organes la navette malate-aspartate est-elle particulièrement présente ?
Dans le cœur et le foie.
Quelle navette transfère les électrons du NADH+H⁺ au FAD pour former du FADH₂ ?
La navette glycérol-3-phosphate.
Dans quels tissus la navette glycérol-3-phosphate est-elle particulièrement active ?
Dans les muscles squelettiques et le cerveau.
Combien d'ATP produit la respiration cellulaire d'un glucose avec la navette glycérol-3-phosphate ?
Elle produit 36 ATP.
Quelle est l'équation globale de la respiration cellulaire ?
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie (36 ou 38 ATP).
Qu'est-ce que la fermentation alcoolique ?
Une voie anaérobie dégradant partiellement le glucose en éthanol et CO₂ avec deux ATP.
Quelles étapes composent la fermentation alcoolique ?
La glycolyse, la décarboxylation du pyruvate en acétaldéhyde, puis la réduction en éthanol par NADH+H⁺.
Qu'est-ce que la fermentation lactique ?
Une voie anaérobie transformant partiellement le glucose en acide lactique avec deux ATP.
Quelle est la réaction finale de la fermentation lactique ?
La réduction du pyruvate en acide lactique grâce au NADH+H⁺.
Quel effet ont les lactobacilles sur le lait ?
Ils transforment le glucose en acide lactique, diminuant le pH et provoquant la coagulation en yaourt.
Qu'est-ce que la fermentation en métabolisme ?
Une voie anaérobie décomposant partiellement un métabolite organique.
Combien d'ATP produit la fermentation alcoolique par glucose ?
Elle produit 2 ATP par glucose.
Combien d'ATP produit la respiration par glucose ?
Elle produit 36 ou 38 ATP par glucose.
Quel est le rendement énergétique avec 38 ATP en respiration ?
Il est de 40,81 %.
Quel est le rendement énergétique avec 36 ATP en respiration ?
Il est de 38,66 %.
Quel est le rendement énergétique de la fermentation alcoolique ?
Il est de 2,15 %.
Quelle énergie est perdue en chaleur avec 38 ATP par mole de glucose ?
1681 kJ sont perdus en chaleur.
Pourquoi la respiration a-t-elle un rendement énergétique élevé ?
Parce qu'elle dégrade complètement le glucose en CO₂ et H₂O.
Quel pourcentage du volume cellulaire musculaire représente le volume mitochondrial chez une personne non entraînée ?
5 % du volume de la cellule musculaire.
Quelle est la production d’acide lactique chez une personne non entraînée ?
12 mmol/L d’acide lactique.
Quel effet le monoxyde de carbone a-t-il sur la chaîne respiratoire ?
Il bloque le transfert des électrons au complexe T6.
Quelle conséquence la fixation du monoxyde de carbone sur le complexe T6 entraîne-t-elle ?
Elle empêche la formation du gradient de H⁺.
Combien de CO transporte le sang des fumeurs par 100 mL ?
2,200 mL de CO pour 100 mL de sang.
Quelle est la quantité de dioxygène fixée à l’hémoglobine chez les fumeurs ?
1,210 mL de dioxygène par gramme d’hémoglobine.
Comment le manque d’O₂ chez les fumeurs affecte-t-il le métabolisme musculaire ?
Il favorise la fermentation lactique et augmente l’acide lactique.
Quelles sont les conséquences du manque d’O₂ sur le pH sanguin et la fatigue musculaire chez les fumeurs ?
Le pH sanguin diminue et la fatigue musculaire augmente.
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1. Quel est le rôle principal de la chaîne respiratoire dans la mitochondrie ?
2. Quel bilan énergétique est attendu pour la respiration cellulaire d’une molécule de glucose selon la navette utilisée ?
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