Cours de biologie — Partie 4 : Métabolisme énergétique (Respiration & Photosynthèse) FR/EN/ZH/KM

FR — production d’énergie dans le vivant

Respiration cellulaire

La respiration cellulaire dégrade le glucose en présence d’oxygène pour produire de l’ATP. Étapes : glycolyse (cytosol), cycle de Krebs (mitochondrie), chaîne respiratoire (membrane interne). Bilan : C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ~32 ATP.

Photosynthèse

Réaction inverse réalisée par les plantes, algues et cyanobactéries. Phase photochimique (lumière → ATP + NADPH). Cycle de Calvin (fixation du CO₂ en matière organique). Bilan : 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Lieu : chloroplastes (thylakoïdes + stroma).

☀️ Pigments : chlorophylle a, b, caroténoïdes
🌱 Photorespiration et adaptations (plantes C4, CAM)

🧪 Exercice 1 — Respiration vs Photosynthèse

Où a lieu le cycle de Krebs ? Quel organite est le siège de la photosynthèse ?

Cycle de Krebs : matrice mitochondriale. Photosynthèse : chloroplaste (thylakoïdes et stroma).

⚡ Exercice 2 — Bilan énergétique

Combien de molécules d’ATP sont produites approximativement par molécule de glucose lors de la respiration aérobie ?

Environ 32 ATP (selon les organismes, de 30 à 36 ATP).

EN — Cellular energy production

Cellular Respiration

Glucose breakdown with oxygen to produce ATP. Stages: glycolysis (cytosol), Krebs cycle (mitochondrial matrix), electron transport chain (inner membrane). Net: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ~32 ATP.

Photosynthesis

Plants, algae, cyanobacteria convert light energy into chemical energy. Light reactions (thylakoids → ATP, NADPH). Calvin cycle (stroma → glucose). Global: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Chlorophyll captures light.

🧪 Exercise 1 — Locations

Where does the Calvin cycle take place? Where does the electron transport chain of respiration occur?

Calvin cycle → stroma of chloroplast. Respiratory ETC → inner mitochondrial membrane.

⚡ Exercise 2 — Equation

Write the balanced equation for photosynthesis.

6 CO₂ + 6 H₂O + light → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.

中文 — 能量代谢

细胞呼吸

葡萄糖在有氧条件下分解产生ATP。三个阶段：糖酵解（细胞质）、克雷布斯循环（线粒体基质）、电子传递链（内膜）。总反应：C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ~32 ATP。

光合作用

植物、藻类和蓝细菌将光能转化为化学能。光反应（类囊体 → ATP，NADPH），卡尔文循环（基质 → 葡萄糖）。总反应：6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂。

🧪 练习1 — 细胞器

光合作用发生在哪种细胞器中？细胞呼吸的主要场所是哪里？

光合作用：叶绿体；细胞呼吸：细胞质+线粒体。

⚡ 练习2 — 比较

有氧呼吸和光合作用在反应物和产物上有何关系？

它们大致是逆反应：呼吸消耗O₂和葡萄糖产生CO₂和水；光合作用消耗CO₂和水产生O₂和葡萄糖。

ភាសាខ្មែរ — ការរំលាយអាហារថាមពល

ការដកដង្ហើមកោសិកា

បំបែកគ្លុយកូស ដោយប្រើអុកស៊ីសែន ដើម្បីបង្កើត ATP។ ដំណាក់កាល៖ គ្លីកូលីស (Glycolysis) ក្នុងស៊ីតូសូល, វដ្ត Krebs (ម៉ាទ្រីស មីតូខុនឌ្រី), ខ្សែសង្វាក់ដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុង (ភ្នាសខាងក្នុង)។ សមីការ៖ C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + ~32 ATP។

រស្មីសំយោគ

រុក្ខជាតិ សារាយ បំលែងពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅជាថាមពលគីមី។ ប្រតិកម្មពន្លឺ (thylakoïde → ATP, NADPH), វដ្ត Calvin (stroma → គ្លុយកូស)។ សមីការ៖ 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂។

🧪 លំហាត់ទី១ — សមីការ

តើរស្មីសំយោគបង្កើតអ្វីខ្លះ? តើដកដង្ហើមកោសិកាប្រើប្រាស់អ្វីខ្លះ?

រស្មីសំយោគបង្កើតគ្លុយកូស និង O₂។ ដកដង្ហើមកោសិកាប្រើប្រាស់ O₂ និងគ្លុយកូស។

⚡ លំហាត់ទី២ — ATP

តើ glycolysis កើតឡើងនៅត្រង់ណា? តើវាផលិត ATP ប៉ុន្មាន (សុទ្ធ)?

Glycolysis កើតឡើងក្នុងស៊ីតូសូល ផលិត ATP សុទ្ធ 2 ATP ក្នុងមួយម៉ូលេគុលគ្លុយកូស។