Nutrition des algues (2)

2. La respiration

Comme tous les êtres vivants, les algues respirent.

respiration schéma
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La respiration est un transfert d'énergie des molécules organiques (énergie chimique potentielle) fabriquées au cours de la photosynthèse à l'ATP, grâce à des réactions de dégradation qui se déroulent dans le hyaloplasme puis dans les mitochondries.

Ces molécules organiques sont appelées métabolites , elles serviront en effet à tous les travaux cellulaires (synthèses, sécrétions, transferts, reproduction, mouvements des cellules reproductrices..) et sont dégradées au cours de réactions exergoniques qui libèrent de l'énergie: l'ensemble est le catabolisme

Le glucose est le substrat respiratoire essentiel, présent dans la cellule sous forme de glucose-phosphate.

Les étapes principales sont les suivantes:

2.1. Dans le hyaloplasme a lieu la glycolyse :

la molécule de glucose-phosphate (C6-P) est dégradée partiellement en 2 molécules d'acide pyruvique (C3) au cours de réactions de déshydrogénation où de l'hydrogène est "arraché" au substrat, ce qui correspond à un transfert de protons et d'électrons à un transporteur d'hydrogène.

glucose-phosphate (C6-P)----->acide pyruvique (2C 3) + 4 H++ 4 e-
 T+ (transporteur oxydé) + 4 H+ + 4e ------>2TH,2H+ (transporteur réduit)


Cette réaction de libération d'énergie est couplée avec une réaction de synthèse d'ATP (phosphorylation)
Ainsi l'énergie de la molécule initiale de glucose est investie en molécules d'ATP et en molécules de transporteurs réduits.

2.2. Dans dans la matrice des mitochondries

l'acide pyruvique subit une série de réactions complexes (Cycle de Kreps) au cours desquelles il y a :

-des décarboxylations (catalysées par des enzymes, des décarboxylases) qui libèrent du dioxyde de carbone CO2 lequel sera rejeté par l'algue et qui ne provient donc pas de la combustion du métabolite!

- des déshydrogénations (catalysées par des enzymes, des déshydrogénases) c'est à dire perte de 2 H+ transférés sur un transporteur d'hydrogène qui est réduit.

2.3. Dans les crêtes des mitochondries

les transporteurs réduits vont vont être réoxydés par l'oxygène moléculaire qui en acceptant les protons et les électrons va permettre la formation de vapeur d'eau:

TH,H + (transporteur réduit) --->T+ (transporteur oxydé) + 2H+ + 2e-
1/2 O2 (absorbé par l'algue) + 2H+ + 2e ----> H2O


En fait intervient une chaîne d'oxydoréduction ou chaîne respiratoire dont le siège est la membrane interne (les crêtes) de la mithochondrie où se trouvent une série de transporteurs d'hydrogène.

Il se créé un gradient de concentration de protons H + de la matrice vers les crêtes mitochondriales qui provoquera un flux de protons à travers une ATP synthétase (sphère pédonculée) et permettra la synthèse d'ATP ou phosphorylation oxydative car entretenue par le fonctionnement de la chaîne respiratoire:

 ADP + Pi + énergie -----> ATP


2.4. Conclusion.

L'élimination des protons arrachés au substrat se fait sous forme d'eau et donc les réactions cataboliques respiratoires permettent le transfert de l'énergie libérée à l'ATP, molécule qui sera impliquée dans tous les transferts d'énergie au sein de la cellule.

En définitive, les produits issus du catabolisme du glucose serviront à synthétiser des acides gras, des acides aminés ....