Métabolisme énergétique

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Travail et énergie

Afin de se maintenir en vie, une cellule doit continuellement travailler :

  • La cellule doit faire fonctionner des pompes de toutes sortes (transport actif).
  • La cellule doit assembler des molécules complexes. La synthèse de nombreuses substances nécessite un apport d'énergie.
    Lors de la synthèse d'une protéine, par exemple, l'ajout de chaque acide aminé à la chaîne en construction nécessite de l'énergie.
  • Les mouvements observés dans certaines cellules sont dus à des déformations de protéines. Ces déformations nécessitent de l'énergie. La cellule musculaire est un cas extrême de cellule présentant des mouvements.

Qui dit travail, dit besoin d'énergie. L'énergie est surtout produite par respiration, un ensemble de réactions chimiques qui se déroulent, pour la plupart, dans des structures spécialisées, les mitochondries. Par contre, l'énergie est consommée partout dans la cellule où on en a besoin, sur les membranes (transport actif), dans le noyau, dans le cytoplasme, etc.

Comment l'énergie dégagée à partir de la respiration transite-t-elle dans tout le reste de la cellule pour être utilisée ? La réponse, c'est l'ATP. Qu'est-ce que l'ATP ? Quel rapport avec l'énergie ? Suivez le guide...

 

 

On définit l'énergie comme étant la capacité à produire du travail.

Rappel des notions de travail et d'énergie.

 

Réactions exergoniques et endergoniques

Certaines réactions chimiques dégagent plus d'énergie qu'elles n'en consomment, ce sont des réactions exergoniques (on dit aussi exothermiques puisque souvent l'énergie excédentaire se dégage sous forme de chaleur).

D'autres réactions nécessitent plus d'énergie qu'elles n'en dégagent. On les dit endergoniques (ou endothermiques puisque souvent l'énergie nécessaire au déroulement de la réaction est fournie sous forme de chaleur).

 
La production d'eau et d'oxygène à partir de peroxyde que nous avons étudiée au laboratoire est-elle une réaction exergonique ou endergonique ?

Une réaction exergonique peut fournir l'énergie qu'elle dégage à une réaction endergonique (l'exergonique fournit l'énergie nécessaire à l'endergonique).

Exemple : dans la cellule, la respiration du glucose (réaction exergonique) dégage de l'énergie qui est absorbée par d'autres réactions qui sont endergoniques. Ce qu'on appelle le travail de la cellule, ce sont ces réactions endergoniques qui tirent leur énergie de l'énergie dégagée par la respiration.

Le transfert de l'énergie provenant de la respiration aux sites où se déroulent les réactions endergoniques se fait par l'intermédiaire d'un transporteur d'énergie, l'adénosine triphosphate ou ATP.

   
 
© Gilles Bourbonnais / Cégep de Sainte-Foy