L'appareil respiratoire - La respiration
et les réactions biochimiques par lesquelles les cellules de l'organisme utilisent de l'oxygène pour oxyder certains nutriments notamment le glucose afin d'obtenir de l'énergie.
Elles se terminent aux niveaux des alvéoles pulmonaires.
Les volumes d'air qui sont échangés à chaque respiration
(inspiration + expiration) dépendent de la capacité respiratoire
de l'individu et de son état (repos/activité).
L'air inspiré en suivant ces voies est filtré humidifié
et sa température se rapproche de celle du corps jusqu'a son arrivé
au niveau des alvéoles pulmonaires.
Ces alvéoles sont très fortement vascularisées.
Lorqu'il arrive au niveau des capillaires, les membranes de ceux ci ainsi que celles des alvéoles sont perméables aux gaz.
Il va donc y avoir des échanges gazeux entre les capillaires et les alvéoles.
Bien que ces échangent se produisent dans les deux sens, ils aboutiront à une diffusion nette d'oxygène des alvéoles vers les capillaires et à une diffusion de dioxyde de carbone dans le sens capillaires => alvéoles à cause des différences des différences de concentration et de pression de ces gaz dans les deux compartiments. (La diffusion est proportionnelle à la concentration)
Globalement on aura donc au sortir des poumons, dans les veines pulmonaires qui retournent au cœur , un sang plus oxygéné et débarrassé du dioxyde de carbone.
Celui ci va rejoindre la circulation générale puis au niveau des capillaires de nouveaux échanges gazeux vont se produire d'abord entre le sang et le milieu interstitiel puis entre le milieu interstitiel et les cellules.
Ces échanges se feront dans le sens du compartiment où la concentration est la plus élevé vers celui où elle est plus faible. C'est a dire que les cellules vont s'enrichir en oxygène et libérer du dioxyde de carbone et le sang va s'appauvrir en oxygène alors que sa concentration en dioxyde de carbone va augmenter.
Au niveau des cellules, l'oxygène va intervenir dans des réactions biochimiques du métabolisme se déroulant principalement dans les mitochondries .
Ces réactions de la "respiration cellulaire" vont participer à la synthèse de molécules " réservoirs énergétiques" comme les molécules d' A.T.P.
Elles seront accompagnées d'une production de dioxyde de carbone,
lequel suivra le chemin inverse:
cellules => milieu interstitiel
=> sang => poumons d' où il sera évacué
lors des expirations.
Bilan de la respiration cellulaire : C6H12O6 + 6O2 + 36ADP + 36Pi ? 6CO2 + 6H2O + 36 ATP (énergie)
Cet ensemble de réactions chimiques se fait selon trois étapes :
1. la glycolyse, dégradation du glucose en pyruvate ;
2. le cycle de Krebs : le pyruvate est dégradé en CO2 et
en H2O . L''énergie libérée est stockée sous
forme d'ATP (adénosine triphosphate), de NADH (nicotinamide adénine
dinucléotide réduite) et de FADH2 (FAD réduite) ;
3. la chaîne de transport des électrons : les molécules
de FADH2 et de NADH réagissent et cèdent leurs électrons
(oxydation) à d'autres molécules.
La réaction chimique est une réaction enzymatique qui a lieu dans les mitochondries des cellules chez les êtres pluricellulaires (plantes et animaux) et la plupart des êtres unicellulaires (en fait, chez les eucaryotes), et dans le cytoplasme chez les bactéries (procaryotes).
C'est une réaction aérobie, c'est-à-dire nécessitant un environnement oxygéné. Il existe d'autres réactions anaérobies, pouvant fournir de l'énergie sans oxygène : la fermentation lactique et la fermentation alcoolique.
L'ATP ainsi produite pourra être dégradée sous forme d'ADP ; c'est cette dégradation qui libère l'énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule.
Exemple de respiration cellulaire avec la cellule de levure: dans une des 50 mitochondries de la cellule de levure, le dioxygène (O2) absorbé détruit le glucose absorbé par la cellule. De cette destruction: rejet (à l'intérieur de la cellule) d'eau (H20) et d'énergie, et à l'extérieur comme déchet du dioxyde de carbone (CO2)."
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