Comme les autres êtres vivants, les cellules ont besoin d'effectuer un métabolisme pour produire de l'énergie, dont l'une se fait par la respiration. La respiration cellulaire peut être aérobie, c'est-à-dire qu'elle implique la décomposition complète du substrat en présence d'oxygène. La respiration aérobie a lieu dans les mitochondries de la cellule et produit plus d'énergie. L'une des étapes de la respiration aérobie est le cycle de krebs. Le cycle de krebs a été découvert par un médecin et biochimiste allemand, Hans Adolf Krebs.
Le cycle de Krebs est une série de réactions chimiques qui se produisent dans les cellules vivantes pour produire de l'énergie à partir de l'acétyl co-A, qui est un changement par rapport à l'acide pyruvique résultant de la glycolyse. Les étapes de la respiration aérobie commencent par la glycolyse, la décarboxylation oxydative, le cycle de Krebs et le transfert d'électrons.
Dans cet article, nous discuterons du processus qui se déroule dans le cycle de krebs.
La majeure partie de l'énergie nécessaire aux êtres vivants provient du catabolisme ou de la dégradation du glucose qui se produit dans les cellules. Dans un premier temps, le glucose subira un processus de glycolyse qui le convertira en acide pyruvique. S'il n'y a pas d'oxygène, l'acide pyruvique sera traité par respiration anaérobie pour devenir de l'acide lactique ou de l'alcool. Mais s'il y a de l'oxygène, l'acide pyruvique sera traité par respiration aérobie pour être transformé en énergie, eau et dioxyde de carbone.
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Dans le cycle de krebs, il y a deux étapes importantes, à savoir la décarboxylation oxydative et le cycle de krebs . La décarboxylation oxydative fait référence à l'étape de conversion de l'acide pyruvique en acétyl co-A. De plus, l'acétyl co-A sera amené à la matrice mitochondriale pour subir le cycle de krebs.
Décarboxylation oxydative
Dans l'étape de décarboxylation oxydative, l'acide pyruvique issu de la glycolyse sera converti en acétyl co-A. Cette étape est réalisée à travers plusieurs réactions qui sont catalysées par un complexe enzymatique appelé pyruvate déshydrogénase. Cette enzyme se trouve dans les mitochondries des cellules eucaryotes et le cytoplasme des cellules procaryotes.
La décarboxylation oxydative commence par la libération du groupe carboxylique (-COO) de l'acide pyruvique pour devenir CO 2 . Ensuite, les deux atomes restants d'acide pyruvique sous forme de CH 3 COO - vont transférer les électrons en excès pour devenir la molécule NAD + pour former le NADH. La molécule à deux atomes de carbone se transformera en acétate. Enfin, la coenzyme-A ou co-A sera liée à l'acétate pour former l'acétyl coenzyme-A ou l'acétyl co-A.
Cycle de Krebs
La molécule d'acétyl co-A entre ensuite dans le cycle de krebs pour produire de l'ATP, du NADH, du FADH 2 et du CO 2 . Les étapes de ce processus formeront un cercle de sorte qu'il s'appelle un cycle.
Ce cycle commence avec l'acétyl co-A se lie à l'oxaloacétate pour former du citrate. Cette réaction est catalysée par l'enzyme citrate synthase. Ensuite, le citrate sera converti en isocitrate par l'enzyme akonitase. L'isocitrate est transformé en alpha-cétoglutarate par l'enzyme isositrat déshydrogénase. Cette réaction libère du CO 2 et produit du NADH.
De plus, l'alpha-cétoglutarate ou l'a-cétoglutarate est converti en succinyl co-A par l'enzyme alpha cétoglutarate déshydrogénase. Cette réaction libère également du CO 2 et produit du NADH. Le succinyl co-A est ensuite transformé en succinate par l'enzyme succinyl co-A synthétase. Ce processus génère du GTP qui peut ensuite être converti en ATP.
Après cela, le succinate du procédé précédent est converti en fumarate par l'enzyme succinate déshydrogénase et produit FADH 2 . Le fumarate sera converti en malate par l'enzyme fumarase. Le malate est ensuite transformé en oxaloacétate par l'enzyme malate déshydrogénase. Ce processus produit NADH.
Une molécule d'acétyl co-A traitée dans le cycle de Krebs peut produire 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH 2 et 2 CO 2 . Parce qu'une molécule de glucose peut être décomposée en deux acétyl co-A, une molécule de glucose peut produire 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH 2 et 4 CO 2 à travers le cycle de krebs. Les molécules NADH et FADH 2 entreront plus tard dans le processus de transfert d'électrons pour produire de l'ATP.
