AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Régulation du métabolisme de l'oxygène

Pasteur avait montré que les levures consomment moins de glucose en aérobiose qu'en anaérobiose. Ce fait, connu sous le nom d'effet Pasteur, se retrouve chez tous les organismes anaérobies facultatifs.

Quelles que soient les conditions d'aération, la consommation d'énergie pour assurer les besoins vitaux est la même. La dégradation totale d'une molécule de glucose selon la réaction :

libère 680 kcal, alors que la transformation en éthanol de la même molécule selon la réaction :
ne libère que 30 kcal. On conçoit alors facilement qu'un organisme décompose plus de glucose en anaérobiose.

En aérobiose, des mécanismes de régulation doivent ralentir la consommation du glucose. La biologie moléculaire a montré qu'il pouvait y avoir régulation au niveau de la synthèse des enzymes et au niveau de leur activité. Ces deux types de régulation existent bien au cours des passages réciproques aérobiose-anaérobiose.

Les levures situées au fond des cultures (levures basses), donc vivant en anaérobiose, respirent beaucoup moins que les levures situées en surface (levures hautes), donc au contact de l'oxygène. On a montré que, cultivées en anaérobiose, elles possédaient des mitochondries extrêmement peu développées et que les activités de leurs enzymes d'oxydo-réduction respiratoire, en particulier de la cytochrome-oxydase, étaient extrêmement faibles. La mise en aérobiose induit donc la formation des mitochondries et de tout l'appareil enzymatique que ces organites supportent. L'oxygène contrôle ainsi positivement l'expression des gènes responsables de la différenciation des organites respiratoires.

Les mécanismes de régulation de l'activité des enzymes dégradant le glucose dépendent des concentrations en ADP et en ATP. L'intensité des phosphorylations oxydatives est telle que les cellules en aérobiose ont une teneur élevée en ATP et une teneur basse en ADP, la production d'ATP pouvant être considérée comme excédentaire par rapport aux besoins. En anaérobiose, en absence de phosphorylations oxydatives, l' [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 5 pages


Écrit par :

Classification


Autres références

«  AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE  » est également traité dans :

AUTOTROPHIE & HÉTÉROTROPHIE

  • Écrit par 
  • Alexis MOYSE
  •  • 2 501 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Chimiosynthèse »  : […] D'autres bactéries autotrophes, non colorées, n'utilisent pas la lumière, mais obtiennent l'énergie qui leur est nécessaire en oxydant le plus souvent en aérobiose diverses substances minérales : sulfures ou soufre des eaux sulfureuses, sels d'ammonium et nitrites des sols. Leur source d'énergie est chimique, on les dit chimiolithotrophes. La synthèse de leurs constituants pr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/autotrophie-et-heterotrophie/#i_2156

BACTÉRIES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 11 039 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Physiologie des populations bactériennes »  : […] Les cellules bactériennes sont capables de se multiplier dans des milieux de culture liquides ou sur milieux solides artificiels, dans des conditions physico-chimiques approchant les conditions de leur écosystème naturel. Cependant, certaines espèces bactériennes ne sont pas cultivables sur milieux artificiels ; c'est le cas de Mycobacterium leprae , agent de la lèpre, ou de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bacteries/#i_2156

BACTÉRIOLOGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Michel DESMAZEAUD, 
  • Didier LAVERGNE, 
  • Daniel MAZIGH
  •  • 18 332 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Panorama du métabolisme bactérien »  : […] À l'échelle chimique, même les plus petites cellules sont incroyablement compliquées. La plupart des chercheurs qui s'intéressent aux caractéristiques essentielles de la croissance et de la division cellulaires portent leur attention sur les bactéries. La bactérie la plus communément utilisée en bactériologie expérimentale, Escherichia coli , pèse environ 2 × 10 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bacteriologie/#i_2156

BIOÉNERGÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE, 
  • Jacques TONNELAT
  • , Universalis
  •  • 5 211 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les phosphorylations liées aux substrats des processus fermentaires »  : […] Les cellules les plus primitives (tels les micro-organismes apparus sur terre aux origines de la vie il y a plus de 3 milliards d'années) dégradent chimiquement des composés organiques (notamment des glucides) pour récupérer une partie de l'énergie potentielle chimique qu'ils renferment. Cette dégradation anaérobie (par les voies métaboliques de la glycolyse) s'accompagne de la formation de compo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bioenergetique/#i_2156

CELLULE - L'organisation

  • Écrit par 
  • Pierre FAVARD
  •  • 11 007 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Conversions d'énergie par la cellule »  : […] Les cellules ont besoin d'énergie pour leurs différentes activités : biosynthèse de molécules, production de mouvements, transports actifs ; cette énergie est fournie par l'hydrolyse de molécules d' adénosine-triphosphate (ATP) en adénosine diphosphate (ADP) et phosphate inorganique. Dans ces conditions les travaux cellulaires ne peuvent se poursuivre que si les molécules d'ATP consommées sont r […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cellule-l-organisation/#i_2156

CHAMPIGNONS

  • Écrit par 
  • Jacques GUINBERTEAU, 
  • Patrick JOLY, 
  • Jacqueline NICOT, 
  • Jean Marc OLIVIER
  •  • 10 942 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Caractères physiologiques »  : […] De l'observation courante et de l'expérimentation en cultures artificielles se dégagent quelques notions élémentaires : – L' eau est indispensable à la germination, puis au développement des champignons ; comme les végétaux, ils se nourrissent d'aliments dissous, par osmose à travers les parois de l'hyphe. La plupart des espèces, champignons supérieurs ou moisissures, n'appa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/champignons/#i_2156

FERMENTATIONS

  • Écrit par 
  • Claude LIORET
  •  • 3 943 mots
  •  • 3 médias

Il est actuellement difficile de donner une signification précise, du point de vue scientifique, au terme « fermentation », son sens ayant constamment évolué au cours du temps. Il provient du verbe latin fermentare , qui signifie transformer certaines denrées alimentaires sous l'action d'un agent responsable, le ferment ( fermentum ). L'usage du levain p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fermentations/#i_2156

MILIEU, écologie

  • Écrit par 
  • Cesare F. SACCHI
  •  • 7 840 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « L'oxygène et le gaz carbonique »  : […] L' oxygène joue rarement un rôle écologique limitant en milieu aérien, où il est toujours très abondant, sauf en haute montagne ou à proximité d'émanations de gaz carbonique, comme dans les grottes et les vallées « de la mort ». Il constitue, en effet, plus du cinquième du total des gaz atmosphériques. Dans l'eau, il n'existe qu'en faible quantité (quelques millilitres d'ox […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/milieu-ecologie/#i_2156

MUSCLES

  • Écrit par 
  • Jean RAIMBAULT, 
  • Bernard SWYNGHEDAUW
  •  • 12 918 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Principaux types de muscles  »  : […] Pour le muscle squelettique, on distingue au moins deux types, le rapide et le lent. Cette distinction, initialement établie sur la base de données histochimiques, repose maintenant sur des bases biochimiques et génétiques. Les deux muscles possèdent chacun des isoformes spécifiques, rapide (ou f ) et lente (ou s ), de la plupart des protéines contractil […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/muscles/#i_2156

MYOCARDE ou MUSCLE CARDIAQUE

  • Écrit par 
  • Édouard CORABOEUF, 
  • Didier GARNIER, 
  • Bernard SWYNGHEDAUW
  •  • 6 192 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Métabolismes dans le myocarde normal »  : […] Le myocarde est, à l'état normal, un organe presque exclusivement aérobie. Sa dépendance à l'égard de l' oxygène est telle qu'il ne peut contracter de dette en oxygène, sa consommation s'adapte immédiatement au travail et cesse avec lui, contrairement à ce qui se passe dans le muscle d'origine squelettique. Son équipement membranaire est riche en récepteurs, adrénergiques entre autres, capables d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/myocarde/#i_2156

PASTEUR LOUIS (1822-1895)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 6 425 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Passage à la biologie appliquée : l'étude des fermentations »  : […] Pasteur est nommé en 1848 professeur de physique au lycée de Dijon. Comme il désire poursuivre ses recherches, l'enseignement lui complique la vie ; son maître Balard lui obtient alors un poste de professeur suppléant à l'École de pharmacie de Strasbourg, pour qu'il puisse reprendre ses travaux. Il sera nommé en 1852 professeur titulaire à la faculté des sciences de Strasbourg. En 1849, Pasteur ép […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-pasteur/#i_2156

RADICAUX LIBRES

  • Écrit par 
  • Béatrice DESCAMPS-LATSCHA
  •  • 1 246 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Rôle physiopathologique des radicaux oxygénés libres »  : […] On conçoit difficilement que l'oxygène moléculaire, cet élément indispensable à la vie en aérobiose, puisse exercer un effet nocif. Tel est pourtant le cas et l'image de Janus aux deux visages a parfois été choisie pour illustrer ce double rôle bénéfique ou délétère de la molécule d'oxygène. Dans les conditions physiologiques , la réduction de l'oxygène moléculaire en H 2 O, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radicaux-libres/#i_2156

RESPIRATION

  • Écrit par 
  • Pierre DEJOURS, 
  • Alexis MOYSE
  •  • 2 370 mots

La physiologie comparée de la respiration a pour objet l'étude des mécanismes assurant les échanges de l'oxygène et du dioxyde de carbone (gaz carbonique) entre les organismes vivants et le milieu, aqueux et aérien, dans lequel ils vivent. L'oxygène est utilisé et le dioxyde de carbone libéré dans les cellules, plus précisément dans les mitochondries, siège des oxydoréductions qui fournissent l'é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/respiration/#i_2156

Voir aussi

Pour citer l’article

Claude LIORET, « AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/aerobiose-et-anaerobiose/