OXYDORÉDUCTIONS, biologie

AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

  • Écrit par 
  • Claude LIORET
  •  • 2 741 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Conditions bioénergétiques de l'utilisation d'oxygène »  : […] On peut considérer qu'un être vivant diffère d'un être inerte par sa faculté d' assimilation , c'est-à-dire d'autosynthèse à partir de matériaux, relativement simples, prélevés sur le milieu extérieur : les aliments. L'être vivant possède une organisation extrêmement poussée qui consiste essentiellement en : 1. une machinerie très complexe, constituée de catalyseurs protéiques, les enzymes, répar […] Lire la suite

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 —12 gramme (10 12 daltons), poids […] Lire la suite

BIOSYNTHÈSE DE L'ATP

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 238 mots

La théorie émise par Peter Mitchell (1920-1992), qu'il baptisa théorie chimiosmotique, bouleversa la bioénergétique. Jusqu'alors, on considérait que l'oxydation des substrats respiratoires dans les mitochondries était couplée avec la synthèse endergonique (consommatrice d'énergie) d'ATP (adénosine triphosphate) par phosphorylation de l'ADP : ADP (adénosine diphosphate) + phosphate + énergie → ATP. […] Lire la suite

CHIMIOSYNTHÈSES

  • Écrit par 
  • Alexis MOYSE
  •  • 2 601 mots
  •  • 3 médias

La chimiosynthèse est l'élaboration, par les êtres vivants, des constituants de leur protoplasme. Ils utilisent à cette fin des matériaux divers et se servent, pour en combiner les éléments, de l'énergie chimique. La chimiosynthèse s'oppose ainsi à la photosynthèse réalisée par les végétaux et par quelques bactéries à chlorophylles qui utilisent l'énergie de la lumière. Prise dans son sens le plu […] Lire la suite

CHLOROPHYLLES

  • Écrit par 
  • Alexis MOYSE
  •  • 3 556 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Excitation photochimique des chlorophylles et photosynthèse »  : […] La photosynthèse se caractérise matériellement par un transfert d'électrons et de protons de l'eau au bioxyde de carbone qui se trouve réduit avec formation de glucides . Cette opération requiert de l'énergie et, dans les meilleures conditions, il faut 8 photons-grammes (8 einsteins) par molécule-gramme de bioxyde de carbone réduit, soit l'équivalent d'environ 1 460 à 2 300 kilojoules, selon la l […] Lire la suite

FERMENTATIONS

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

Dans le chapitre « Mécanismes des fermentations anaérobies »  : […] L'ensemble des très nombreuses réactions biochimiques rendant compte de la transformation des sucres en produits de fermentation est difficile à décrire dans ses détails, mais on peut faire les commentaires d'ordre général suivants : 1. Le processus fondamental consiste en une oxydoréduction interne du sucre métabolisé sous l'action d'enzymes. Des réactions d' oxydation (III, 1, 11) portent sur […] Lire la suite

FLAVINE MONONUCLÉOTIDE (FMN)

  • Écrit par 
  • Paul DI COSTANZO
  •  • 303 mots

Coenzyme flavinique dérivée de la riboflavine (vitamine B 2 ). C'est une cotranshydrogénase qui représente le groupement prosthétique du « ferment jaune de Warburg et Christian ». Avec le flavine adénine dinucléotide (FAD), elle constitue le groupement actif des enzymes jaunes ou flaviniques qui participent aux processus d'oxydoréduction. Le FMN est formé par de la riboflavine, du ribose et de l'a […] Lire la suite

IONOPHORES

  • Écrit par 
  • René HELLER
  •  • 419 mots

On nomme ionophores des substances qui perméabilisent les membranes cellulaires vis-à-vis du passage des ions. C'est le cas notamment de certains antibiotiques qui perturbent le fonctionnement des mitochondries, rendant leur membrane perméable aux ions alcalins et découplant les phosphorylations des oxydoréductions respiratoires auxquelles elles sont normalement conjuguées. Alors que les ions alca […] Lire la suite

LYSE, biochimie et biologie

  • Écrit par 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 217 mots

Signifiant étymologiquement dissolution, ce terme est maintenant synonyme de destruction. Les phénomènes d' hydrolyse , que catalysent les enzymes du catabolisme, ne peuvent toutefois déterminer la destruction complète des molécules organiques qui sont les substrats de ces enzymes, c'est-à-dire en assurer la minéralisation. Elles n'aboutissent qu'à les scinder en fragments de plus en plus petits, […] Lire la suite

MANGANÈSE

  • Écrit par 
  • Bernard DUBOIS, 
  • Jacques FAUCHERRE, 
  • Gil MICHARD, 
  • Clotilde POLICAR, 
  • Jean-Louis VIGNES
  •  • 6 467 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre «  Le manganèse dans les systèmes biologiques »  : […] Pour un grand nombre d'organismes, le manganèse est un nutriment essentiel. Chez l'homme, il est présent en faible quantité par comparaison au fer ou au zinc (de 12 à 20 mg chez un homme de 70 kg, à comparer aux 4 g de fer et aux 3 g de zinc) mais il intervient dans des processus métaboliques très variés, qui ne sont pas tous encore clairement identifiés. On sait qu'il est associé à la formation d […] Lire la suite

MÉTABOLISME

  • Écrit par 
  • Paul DI COSTANZO, 
  • Charles KAYSER, 
  • Jo NORDMANN
  •  • 8 425 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Bilan du cycle et chaînes d'oxydoréduction »  : […] Le bilan d'un « tour » de cycle est le suivant (fig. 2)  : 1. Élimination de deux atomes de carbone sous forme de deux CO 2 , lors des décarboxylations de l'isocitrate et de l'α-cétoglutarate. Toutefois, il faut remarquer que, du fait de l'action dissymétrique de l'aconitase sur le citrate, les deux atomes de carbone éliminés au cours des étapes décarboxylantes ne proviennent pas de l'acétyl-CoA, […] Lire la suite

MITCHELL PETER DENNIS (1920-1992)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 738 mots

Il est rare qu'un chercheur du xx e  siècle crée son laboratoire sur ses propres fonds. C'est pourtant ce que fit Peter Mitchell qui révolutionna ensuite la bioénergétique. Il développa en effet une « théorie chimiosmotique » qui rencontra d'abord le scepticisme général mais qui, en moins de dix ans, réussit à convaincre toute la communauté scientifique, grâce aux arguments théoriques et expérimen […] Lire la suite

MITOCHONDRIES

  • Écrit par 
  • Roger DURAND
  •  • 10 941 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « Les couples oxydoréducteurs de la chaîne respiratoire »  : […] Le transfert des électrons depuis les cofacteurs réduits (NADH + H + et FADH 2 ) jusqu'à l'oxygène de l'air se fait par l'intermédiaire d'enzymes constituées de protéines spécifiques et de groupements prosthétiques qui sont des couples redox (tabl. 3)Un seul couple fait exception, il s'agit de l'ubiquinone , qui est soluble dans la phase phospholipidique des membranes. Les autres couples s […] Lire la suite

MYOCARDE ou MUSCLE CARDIAQUE

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

Dans le chapitre « Énergétique »  : […] Le myocarde tire sa couleur rouge de la richesse de son contenu en myoglobine, transporteur qui véhicule l'oxygène dans la cellule, et en mitochondries, particules intracellulaires dans lesquelles l'oxygène catalyse la synthèse d'ATP (adénosine-triphosphate) grâce à un système étagé d' oxydoréductions couplé à des phosphorylations. L'ATP ne peut traverser ni les membranes mitochondriales, ni la […] Lire la suite

NUTRITION

  • Écrit par 
  • René HELLER, 
  • Raymond JACQUOT, 
  • Alexis MOYSE, 
  • Marc PASCAUD
  •  • 13 665 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Oligoéléments »  : […] Les besoins en fer sont si importants (de l'ordre de 10 mg par litre de solution nutritive) qu'il est souvent classé parmi les macroéléments. Dans la plupart des cas, il intervient pour catalyser les oxydoréductions, grâce au changement de valence Fe 2+ /Fe 3+ . C'est un constituant de nombreuses enzymes qui agissent dans la respiration. Les carences en fer sont très fréquentes et sont facilitées […] Lire la suite

OBÉSITÉ

  • Écrit par 
  • Arnaud BASDEVANT, 
  • Cécile CIANGURA
  •  • 5 939 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le déséquilibre énergétique »  : […] La quasi-totalité des réserves énergétiques de l'organisme est représentée par les réserves lipidiques, c'est-à-dire par la masse grasse contenue dans les cellules (adipocytes) du tissu graisseux (adipeux). La réserve énergétique est l'objet d'une régulation. Le niveau des réserves est maintenu autour d'une valeur de référence, propre à chaque individu, par des mécanismes complexes (cellulaires, […] Lire la suite

OCÉAN ET MERS (Vie marine) - Vie dans les grandes profondeurs

  • Écrit par 
  • Lucien LAUBIER
  •  • 3 865 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  La vie dans les grandes profondeurs »  : […] Les peuplements des profondeurs ne comportent évidemment pas de végétaux. Parmi les micro-organismes, l'existence de formes chimiolithotrophes libres ou symbiotiques est très remarquable : elle permet le développement de peuplements originaux dont la survie est indépendante des apports trophiques venant des couches éclairées et repose sur l'énergie libérée par l'oxydation, par des bactéries, de s […] Lire la suite

OLIGOÉLÉMENTS

  • Écrit par 
  • Jean LAVOLLAY
  •  • 3 577 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Rôle des oligoéléments indispensables »  : […] La nécessité des oligoéléments essentiels a trouvé son explication soit au niveau physiologique, soit au niveau biochimique. Le mode de participation de certains d'entre eux aux mécanismes de la vie reste encore mal connu. C'est le cas, par exemple, du bore, oligoélément indispensable à la croissance des plantes et dont l'importance économique est marquée, mais dont on ignore le rôle profond. Le […] Lire la suite

PHOTOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean LAVOREL, 
  • Paul MAZLIAK, 
  • Alexis MOYSE
  •  • 10 334 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Les deux systèmes photochimiques et le schéma en « Z » »  : […] Le bilan de la photosynthèse chez les plantes supérieures, c'est-à-dire simultanément l'oxydation d'une molécule d'eau et la réduction d'une molécule de dioxyde de carbone, implique la mobilisation de 4 électrons (et de 4 protons, soit de 4 atomes d'hydrogène). L'exigence quantique de la photosynthèse (8  h ν / O 2 ou CO 2 ) indique donc que 2 photons sont nécessaires pour transférer 1 électron. […] Lire la suite

POMPES MÉTABOLIQUES

  • Écrit par 
  • René HELLER
  •  • 794 mots

Les pompes métaboliques assurent le transport des molécules et des ions au travers des membranes biologiques. Il peut s'agir d'un transport actif, c'est-à-dire contre le gradient électrochimique (lequel est fonction de la concentration et du potentiel électrique) : les cations remontent le champ électrique, les anions le descendent ; les molécules neutres, elles, accumulent dans le compartiment où […] Lire la suite

RESPIRATION CELLULAIRE - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 976 mots

1783 A. Lavoisier (1743-1794) compare la respiration d'un cobaye à la combustion d'une bougie. Il conclut que la chaleur animale résulte de la combustion combinant l'oxygène de l'air avec les aliments carbonés transportés par le sang. Comme la matière charbonneuse de la bougie, les aliments, en brûlant dans les poumons, donnent le gaz carbonique exhalé par la respiration. 1842 R. Mayer (1814-187 […] Lire la suite

SIDÉROBACTÉRIALES ou FERROBACTÉRIES

  • Écrit par 
  • Jacques POCHON
  •  • 1 123 mots

Les Sidérobactériales, appelées aussi bactéries ferrugineuses, ou ferrobactéries, constituent un groupe de bactéries du sol et des eaux dont la classification et la place dans la systématique ne sont pas encore sûres. L'étude de leur morphologie, souvent très différenciée, a fait de grands progrès grâce au microscope électronique. Leur physiologie et leur bioénergétique posent encore des problème […] Lire la suite

THEORELL AXEL HUGO THEODOR (1903-1982)

  • Écrit par 
  • Samya OTHMAN
  •  • 216 mots

Biochimiste suédois, né en 1903 à Linköping, mort en 1982 à Stockholm. Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1955 pour ses travaux « sur la nature et le mode d'action des enzymes d'oxydation ». Professeur de chimie à l'université d'Uppsala (1931), Theorell est ensuite promu directeur du département de biochimie de l'institut Nobel à Stockholm (1936). Les travaux de Theorell sur les enzymes d'o […] Lire la suite

THIOBACTÉRIALES

  • Écrit par 
  • Jacques POCHON
  •  • 1 517 mots
  •  • 1 média

Les Thiobactériales forment un groupe important parmi les organismes qui sont responsables du cycle biologique du soufre. Leur position dans la systématique et leur classification posent des problèmes très difficiles, si bien que les auteurs ne sont pas unanimes à admettre leur existence en tant que classe ou ordre. La plupart, possédant un pigment de type chlorophyllien, tirent leur énergie de l […] Lire la suite

VITAMINES

  • Écrit par 
  • Marc PASCAUD
  •  • 4 765 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Acide ascorbique, vitamine C »  : […] La plupart des espèces animales, à l'exclusion notable des primates, dont l'homme, synthétisent l'acide ascorbique. La structure moléculaire de l'acide L-ascorbique, ou vitamine C, est celle d'un sucre lactone diénol dont la propriété principale, son oxydation en acide dihydro-ascorbique, explique son intervention métabolique dans les phénomènes d'oxydoréduction. En raison de ses propriétés rédu […] Lire la suite


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Chaîne respiratoire : composition

tableau : Chaîne respiratoire : composition

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Composition d'une chaîne respiratoire 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cycle de Krebs et chaîne respiratoire

dessin : Cycle de Krebs et chaîne respiratoire

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Système métabolique central : cycle de Krebs et chaîne respiratoire On remarquera que l'oxaloacétate est le point de départ et l'aboutissant du cycle de Krebs, au cours duquel on observe 2 décarboxylations et 4 libérations d'hydrogène par oxydation Ces hydrogènes, pris en charge par les... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Organisation thermodynamique de la chaîne respiratoire

dessin : Organisation thermodynamique de la chaîne respiratoire

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Organisation thermodynamique de la chaîne respiratoire Pour chacun des complexes, les barres vertes représentent le lieu d'intervention des inhibiteurs (désignés en caractères gras) du transfert des électrons 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Potentiels redox

tableau : Potentiels redox

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Valeurs de quelques potentiels redox standards de couples oxydoréducteurs cellulaires: la forme oxydée est à gauche, la forme réduite à droite Les systèmes les plus réducteurs sont en haut, le plus oxydant est en bas du tableau, qui permet donc de lire le «sens thermodynamique» du... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Transfert énergétique dans une cellule végétale

dessin : Transfert énergétique dans une cellule végétale

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Les deux modalités de transfert énergétique dans une cellule végétale chlorophyllienne Le cycle de l'énergie dans la biosphère est un cycle de transfert d'électrons Dans la photosynthèse, les électrons transitent d'un bas potentiel, celui de l'eau, à un potentiel élevé, fortement... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Chaîne respiratoire : composition

Chaîne respiratoire : composition
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cycle de Krebs et chaîne respiratoire

Cycle de Krebs et chaîne respiratoire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Organisation thermodynamique de la chaîne respiratoire

Organisation thermodynamique de la chaîne respiratoire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Potentiels redox

Potentiels redox
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Transfert énergétique dans une cellule végétale

Transfert énergétique dans une cellule végétale
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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