OXYDORÉDUCTIONS, biologie

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Rôle des oxydoréductions

Les composés organiques dont sont constitués les êtres vivants sont en général des substances réduites par rapport aux composés oxydés du monde minéral. L'assimilation de ces derniers implique donc globalement une réduction, alors que le retour à l'état minéral traduit une oxydation. Mais l'un et l'autre processus ne peuvent se faire que par paliers. La synthèse d'une mole de glucose à partir de CO2 et de H2O exige 2 870 kilojoules, aucun système biologique ne peut les fournir en une seule fois. Inversement, à la décomposition, une libération brutale de près de 3 000 kilojoules désorganiserait irrémédiablement les structures.

Les oxydoréductions s'insèrent dans les systèmes métaboliques qui permettent de passer progressivement de l'état réduit à l'état oxydé ou vice versa. Particulièrement bien adaptées, elles provoquent des échanges d'énergie (de quelques joules à quelques dizaines de joules) suffisamment importants pour assurer des dénivellations métaboliques suffisantes mais compatibles avec le maintien des structures et des activités cellulaires.

Les mouvements d'électrons qu'elles entraînent étant le plus souvent accompagnés de mouvements de protons, elles contribuent aussi à l'hydrogénation ou à la déshydrogénation progressive des métabolites lors de leur synthèse ou de leur dégradation : de nombreux exemples peuvent illustrer ces mécanismes de la physiologie cellulaire, que ce soit au niveau des structures d'échange ou des activités sécrétrices.

Autre rôle capital : les oxydoréductions exergoniques (descente thermodynamique), comme il s'en trouve dans la respiration et dans la photosynthèse, produisent fréquemment des réducteurs, comme le NAD(P)H, et de l'ATP, c'est-à-dire augmentent les réserves mobiles en pouvoir réducteur et en énergie. Ces réserves sont alors disponibles pour les synthèses et autres activités vitales, au moment et à l'endroit où elles se révèlent nécessaires.

Sans doute la compartimentation cellulaire, qui permet la spécialisation des organites en telle ou telle fonction, peut-elle être un obstacle à la libre circul [...]


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Photosyntèse : transferts d'électrons

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Oxydations dans la chaîne respiratoire

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Réduction des nitrates

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Écrit par :

  • : professeur honoraire de physiologie végétale à l'université de Paris-VII, membre de l'Académie d'agriculture

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René HELLER, « OXYDORÉDUCTIONS, biologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/oxydoreductions-biologie/