Un sujet biochimique important est la «respiration», par laquelle votre corps convertit les nutriments en molécules d'adénosine triphosphate (ATP) pour obtenir de l'énergie.
Les deux types de respiration différents sont la respiration aérobie et la fermentation. Un autre type de respiration est la respiration anaérobie, qui est similaire à la fermentation mais tout de même assez différente.
Faits marquants
- La respiration aérobie nécessite de l'oxygène et génère une grande quantité d'ATP, tandis que la fermentation se produit sans oxygène et produit une quantité limitée d'ATP.
- Les produits finaux de la respiration aérobie sont le dioxyde de carbone et l'eau, tandis que la fermentation produit divers produits finaux, tels que l'éthanol et l'acide lactique, selon l'organisme.
- La respiration aérobie se produit dans les mitochondries des cellules eucaryotes, tandis que la fermentation se produit dans le cytoplasme.
Respiration aérobie vs fermentation
Respiration aérobie produit de l'ATP et libère du dioxyde de carbone et de l'eau comme déchets. La fermentation est un processus anaérobie qui implique la dégradation du glucose pour libérer de l'énergie sous forme d'ATP. Contrairement à la respiration aérobie, la fermentation ne nécessite pas d'oxygène et se produit dans le cytoplasme de la cellule.
La respiration aérobie a lieu en présence d'oxygène et génère des molécules d'adénosine triphosphate (ATP) qui sont utilisées comme énergie pour diverses fonctions corporelles.
Il passe par 3 étapes au total. Ce sont la glycolyse, le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative. C'est une forme de respiration cellulaire.
D'autre part, au cours du processus de fermentation, les molécules de sucre sont décomposées en composés plus simples pour produire des molécules d'ATP permettant de mener à bien des processus biologiques.
Cela se produit en l'absence d'oxygène. Il comporte 2 étapes, à savoir la glycolyse et la régénération du NADH, qui décomposent l'acide pyruvique.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Respiration aérobie | Fermentation |
|---|---|---|
| Organismes | Animaux et plantes | Levures et bactéries principalement |
| Oxygène | L'oxygène est utilisé pour décomposer le matériel respiratoire. | L'oxygène n'est pas utilisé. |
| Produits finaux | Dioxyde de carbone et eau. | Alcool éthylique et dioxyde de carbone |
| Matériel respiratoire. | Complètement oxydé | Pas complètement cassé. |
| Formation d'eau | Il est formé. | Il n'est pas formé. |
| Continuation | Cela se produit indéfiniment. | Cela ne peut pas se produire indéfiniment. |
| Énergie formée | 686 Kcal | 39 à 59 kcal |
| Molécules ATP | 36 molécules d'ATP sont produites. | 2 molécules d'ATP sont produites. |
| Étapes | Il comporte 3 étapes. | Il comporte 2 étapes. |
Qu'est-ce que la respiration aérobie ?
La respiration aérobie utilise l'oxygène pour produire de l'énergie sous forme de molécules d'ATP en décomposant le matériel respiratoire.
Il est le plus courant dans les organismes complexes comme les animaux, les humains, les plantes, les mammifères, etc. C'est un type de respiration cellulaire.
Les principaux produits finaux formés sont le dioxyde de carbone et l'eau. Il se déroule dans la cellule mitochondriale matrice.
Il est très important car il fournit suffisamment d'énergie aux organismes pour exécuter les fonctions et processus essentiels.
Il existe différentes étapes de la respiration aérobie. La première étape est la glycolyse qui se produit dans le cytosol de la cellule.
Au cours de la glycolyse, le glucose est divisé en 2 molécules d'ATP et 2 molécules de NADH. Ensuite, l'acétyl coenzyme A se forme.
Le cycle de Krebs (également connu sous le nom de cycle de l'acide citrique) se produit à l'étape suivante.
Au cours de la dernière étape de la respiration aérobie, de grandes quantités de molécules d'ATP sont formées par le transfert d'électrons du FADH et du NADH. Au final, environ 36 molécules d'ATP se forment à travers elle.
Les molécules d'ATP sont produites à partir d'ADP et de phosphate inorganique à l'aide d'ATP synthase.
Qu'est-ce que la Fermentation ?
La fermentation est un processus anaérobie de décomposition du glucose pour obtenir des molécules d'ATP, ce qui signifie qu'elle peut se produire en l'absence d'oxygène.
Il se produit la plupart du temps dans différents types de micro-organismes, comme les eucaryotes et les procaryotes. Il survient le plus souvent dans les levures et les bactéries.
Il peut également survenir chez l'homme, mais seulement si l'apport d'oxygène est très limité et s'il y a une forte demande d'énergie, par exemple lors d'entraînements intenses.
Chez l'homme, la fermentation a lieu dans les cellules musculaires lorsqu'il y a un manque d'oxygène. Ces cellules peuvent consommer leur oxygène si elles se contractent très fréquemment.
En l'absence d'oxygène, ils passent par la glycolyse pour produire des molécules d'ATP. Ces cellules musculaires fabriquent de l'acide pyruvique à travers le glucose, après quoi une enzyme présente dans les cellules musculaires le convertit en acide pyruvique.
Lors de la fermentation, le glucose est métabolisé (c'est-à-dire décomposé en) acide pyruvique par le processus de glycolyse. Cet acide pyruvique est transformé en acétaldéhyde.
Ensuite, il est encore transformé en alcool éthylique. 2 molécules d'ATP sont produites en moyenne par le processus de fermentation.
Principales différences entre la respiration aérobie et la fermentation
- La respiration aérobie a tendance à se produire chez les animaux et les plantes, c'est-à-dire dans les organismes multicellulaires et complexes. D'autre part, la fermentation se produit principalement dans des micro-organismes comme les levures et les bactéries.
- La respiration aérobie se produit à l'aide d'oxygène, qui est ensuite utilisé pour décomposer le matériel respiratoire en substances plus simples. La fermentation n'utilise pas d'oxygène dans la décomposition de son matériel respiratoire.
- Le processus de respiration aérobie produit du dioxyde de carbone et de l'eau comme produit final, tandis que les produits finaux de la fermentation sont constitués d'au moins une substance organique et que des substances inorganiques peuvent ou non être produites. L'alcool éthylique et le dioxyde de carbone sont les produits finaux les plus courants ici.
- Le matériel respiratoire est complètement oxydé dans la respiration aérobie, où il est incomplètement rompu pendant le processus de fermentation.
- L'eau se forme pendant la respiration aérobie, alors que l'eau ne se forme pas pendant la fermentation.
- La respiration aérobie peut continuer indéfiniment, tandis que la fermentation ne peut pas continuer indéfiniment car elle peut entraîner une moindre disponibilité d'énergie et une accumulation de composés toxiques.
- Par la respiration aérobie, 686 Kcal d'énergie par gramme mole de glucose est produit, où par fermentation, l'énergie produite est d'environ 39 à 59 Kcal.
- Environ 36 molécules d'ATP sont produites lors de la respiration aérobie. En revanche, seules 2 molécules d'ATP sont produites lors de la fermentation.
- La respiration aérobie comporte 3 étapes : le cycle de Krebs, la glycolyse et la phosphorylation oxydative. La fermentation ne comporte que 2 étapes : la glycolyse et une décomposition incomplète de l'acide pyruvique.
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
- https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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