Quel est le cycle de l'acide citrique?
Le cycle de l'acide citrique est une série de réactions chimiques qui se produisent pendant la respiration cellulaire, processus par lequel les cellules des organismes produisent de l'énergie. Il est également appelé cycle de Krebs ou cycle de l'acide tricarboxylique. Dans le cycle, une série de réactions chimiques génératrices d'énergie est catalysée ou accélérée par diverses enzymes. Généralement, les étudiants étudient d’abord le cycle de l’acide citrique dans des cours de biologie avancés ou dans des cours d’initiation à la biologie collégiale. Il est ensuite abordé plus en détail dans les cours de biochimie, car il s’agit d’un processus intrinsèquement chimique.
Il existe de nombreuses réactions chimiques complexes différentes dans le cycle, dont la plupart impliquent des molécules composées de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. Le cycle comporte environ dix étapes et chaque étape est catalysée par une enzyme différente. Immédiatement avant le cycle de l'acide citrique, un processus appelé glycolyse produit du pyruvate, une molécule contenant de l'énergie, qui est ensuite décomposée en énergie utilisable au cours du processus de respiration cellulaire. Le cycle de l'acide citrique décompose les molécules de pyruvate en molécules de NADH (Nicotinamide adénine dinucléotide) et d'ATP (Adénosine triphosphate), toutes deux contenant une quantité importante d'énergie à laquelle l'organisme peut rapidement accéder. La plupart des molécules énergétiques produites lors de la respiration cellulaire sont, à travers une série de processus métaboliques, dérivées de molécules de glucose (sucre).
La respiration cellulaire est généralement un processus aérobie, ce qui signifie qu'elle utilise de l'oxygène. S'il y a présence d'oxygène, le pyruvate produit par la glycolose se décompose normalement en cycle de l'acide citrique en NADH et en ATP (Adénosine triphosphate). Si aucun oxygène n'est présent, le pyruvate commence un processus appelé fermentation . La fermentation n'utilise pas d'oxygène, ce qui signifie qu'il s'agit d'un processus anaérobie. La fermentation est un processus de production d'énergie bien moins efficace que le cycle de l'acide citrique; il ne produit pas assez d'énergie pour soutenir un organisme pendant une période prolongée.
Dans la plupart des organismes multicellulaires complexes, le cycle de l'acide citrique se produit dans les mitochondries, un organite producteur d'énergie qui existe à l'intérieur des cellules. La mitochondrie est le principal producteur d’ATP, que les cellules sont capables d’utiliser très efficacement pour produire de l’énergie. Certains processus de la respiration cellulaire se produisent en dehors de la mitochondrie et d'autres se produisent lorsque des molécules sont transportées à travers la membrane de la mitochondrie. Le cycle de l'acide citrique se produit dans la matrice de la mitochondrie, qui contient les nombreuses enzymes différentes qui catalysent de nombreuses réactions chimiques impliquées dans le cycle et dans le reste de la respiration cellulaire.