La respiration (du latin respiratio ) est un processus physiologique qui consiste en l' échange de gaz avec l'environnement . La respiration consiste à absorber de l'air, à absorber une partie de ses substances et à l'expulser après l'avoir modifié. La cellule, en revanche, est l’ unité fondamentale des organismes vivants capable de se reproduire de façon indépendante.

Ces définitions permettent de se rapprocher de la respiration cellulaire, un ensemble de réactions biochimiques se produisant dans la plupart des cellules . Le processus implique la scission de l'acide pyruvique (produit par glycolyse) en dioxyde de carbone et en eau, ainsi que la production de molécules d'adénosine triphosphate (ATP).

En d'autres termes, la respiration cellulaire implique un processus métabolique par lequel les cellules réduisent l' oxygène et produisent de l' énergie et de l'eau. Ces réactions sont indispensables à la nutrition cellulaire .

La libération d'énergie se développe de manière contrôlée. Une partie de cette énergie est incorporée aux molécules d'ATP qui, grâce à ce processus, peuvent être utilisées dans des processus endothermiques tels que l'anabolisme (maintien et développement de l'organisme).

Il est possible de diviser la respiration cellulaire en deux types: la respiration aérobie et la respiration anaérobie . Dans la respiration aérobie, l'oxygène intervient en tant qu'accepteur des électrons qui libèrent les substances organiques. La respiration anaérobie, en revanche, n’a pas la participation de l’oxygène, mais les électrons retombent dans d’autres accepteurs qui sont généralement des sous-produits du métabolisme d’autres organismes.

Il est important de faire la distinction entre la respiration anaérobie et la fermentation, processus de réduction interne de la molécule traitée.

La glucolyse

Également connue sous le nom de lyse ou clivage du glucose, la glycolyse est réalisée au travers de neuf réactions bien définies, qui catalysent neuf enzymes différentes. À la fin du processus, deux molécules d'ATP (adénosine triphosphate) et deux de NADH (la forme réduite de NAD +, nicotinamide adénine dinucléotide) sont obtenues à partir de chaque molécule de glucose.

Les neuf phases de la glycolyse sont détaillées ci-dessous:

1) Tout commence par l'activation du glucose (glucose + ATP -> glucose 6-phosphate + ADP). Un pourcentage de l'énergie libérée lors de la production de glucose 6-phosphate et d'ADP reste dans la liaison qui relie la molécule de glucose au phosphate;

2) une isomérase catalyse une réaction qui réarrange le glucose 6-phosphate, ce qui entraîne la formation de fructose 6-phosphate;

3) L' ATP donne au fructose 6-phosphate un nouveau phosphate pour produire du fructose 1, 6-diphosphate (fructose avec phosphates dans les première et sixième proscriptions). Cette réaction est régulée par l'enzyme phosphofructokinase. Jusqu'à présent, deux molécules d'ATP ont été inversées et aucune récupération d'énergie n'a été réalisée.

4) La division du fructose 1, 6-diphosphate en deux sucres de 3 atomes de carbone: le phosphate de dihydroxyacétone et le glycéraldéhyde 3-phosphate;

5) L'oxydation des molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate a lieu, c'est-à-dire que l'élimination des atomes d' hydrogène a lieu et que le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD +) est réduit en NADH. C'est la première réaction qui apporte une certaine récupération d'énergie. Le composé qui est produit dans cette phase est le phosphoglycérate qui, lorsqu’il réagit avec un phosphate inorganique, donne du 1, 3 diphosphoglycérate;

6) La réaction du phosphate avec l'ADP forme de l'ATP, deux par molécule de glucose, par un processus de transfert d'énergie appelé phosphorylation;

7) Un transfert enzymatique du groupe phosphate restant se produit de la position trois à la position deux;

8) Une molécule d' eau est retirée du carbone du composé 3, qui concentre de l'énergie près du groupe phosphate et produit de l'acide phosphoénolpyruvique (PEP);

9 L'acide phosphoénolpyruvique transfère son groupe phosphate à une molécule d'ADP et forme ainsi de l'acide pyruvique et de l'ATP.