Respiration anaérobie

Définition

La respiration anaérobie intervient quand l'accepteur final d'électron n'est pas le dioxygène dans une respiration. Le nitrate, le sulfate, le dioxyde de carbone et l'ion ferrique sont les principaux accepteurs d'électrons, conduisant à la respiration nitrate dans le cas NO₃^-.

Schéma de la respiration anaérobie :

Le terme "anaérobie" signifie "absence d'air ou d'oxygène libre". En conséquence, la respiration anaérobie est un type de respiration cellulaire, dans lequel l'énergie stockée du glucose est convertie en énergie biochimique, ATP sans oxygène libre.

Explications

La respiration anaérobie (ou non-aérobie) est un processus biologique effectuée par des micro-organismes anaérobies, qui se compose de l'oxydation-réduction de monosaccharides et d'autres composés dans lesquels le accepteur terminal d'électrons est une molécule inorganique autre que l'oxygène, et plus rarement une molécule organique. Il est produit par une chaîne de transport d'électrons analogue à celle des mitochondries dans la respiration aérobie. La respiration anaérobie montre que les êtres vivants ne respirent pas uniquement l'oxygène, ces êtres, en particulier les procaryotes, peuvent respirer d'autres substances telles que les sulfates, les nitrates ou d'autres composés.

Les électrons sont comme dans la respiration aérobie transférés au sein d'une chaîne de transporteurs mais l'accepteur final est une molécule minérale autre que l'O₂ (exemple : NO₃^- et NO₂^- pour les bactéries dénitrifiantes comme Alcaligenes ou Acinetobacter SO₄^2- pour les bactéries sulfito-réductrices comme Desulfovibrio desulfitricans qui produit de l'H₂S) ou bien encore l'accepteur final est une molécule organique.

De nombreuses bactéries contiennent des enzymes anaérobies pour une nitrate réductase qui catalysent la réduction du nitrate de nitrite.

⭐ L'oxygène n'est pas utilisé dans ce processus, mais une substance différente comme le sulfate ou le nitrate. Chez les bactéries à respiration anaérobie, il existe également une chaîne de transport d'électrons dans laquelle les coenzymes réduites sont ré-oxydées lors de l'oxydation des substrats nutritifs; c'est l'analogue de la respiration aérobie, car il est composé des mêmes éléments (cytochromes, quinones, protéines ferrosulfuriques, etc.). La seule différence est donc que l'accepteur d'électrons ultime n'est pas l'oxygène.

Tous les accepteurs possibles dans la respiration anaérobie ont un potentiel de réduction inférieur à O₂, donc, à partir des mêmes substrats (glucose, acides aminés, triglycérides), moins d'énergie est générée dans ce métabolisme que dans la respiration aérobie conventionnelle.

⛔ La respiration anaérobie ne doit pas être confondue avec la fermentation, dans laquelle il n'y a absolument aucune chaîne de transport d'électrons, et l'accepteur d'électrons final est une molécule organique comme le pyruvate; ces deux types de métabolisme ont seulement en commun de ne pas dépendre de l'oxygène.

En rapport avec "respiration anaérobie"

• anaérobie

  

  Un organisme anaérobie est un organisme vivant dans un milieu dépourvu d'oxygène moléculaire (absence totale d'oxygène).

• anaérobie aérotolérant

  

  Est anaérobie aérotolérant un organisme qui n'utilise pas d'oxygène moléculaire O2 (anaérobie), mais qui ne souffre pas de la présence de cet élément...

• anaérobie facultatif

  

  Est anaérobie facultatif un organisme capable de se développer en présence (milieu aérobie) ou en l'absence d'oxygène moléculaire (O2, milieu anaérobie)...

• anaérobie strict

  

  Est anaérobie strict un organisme qui ne consomme pas d'oxygène moléculaire (O2) et qui meurt en présence de cet élément, qui est toxique pour lui.