Aérobie

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Le terme aérobie s'applique à un organisme vivant ou à un moteur qui a besoin de dioxygène pour vivre ou fonctionner.

En biologie

L'aérobie désigne la capacité (ou le besoin) d'un organisme (ou d'un micro-organisme) à se développer dans l'air ambiant. En termes plus techniques, on définit un organisme aérobie comme un être vivant dont la voie métabolique de production d'énergie peut utiliser le dioxygène O₂ comme accepteur d'électron^[1].

Dans le monde vivant, il existe deux grandes sources d'énergie :
- la lumière pour les organismes phototrophes, comme les plantes vertes et certaines bactéries
- les composés organiques pour les organismes chimiotrophes, comme tous les animaux, la plupart des micro-organismes et les plantes non photosynthétiques.

L'extraction d'énergie des composés chimiques se fait chez les chimiotrophes par une série d'oxydoréductions, partant de composés organiques (comme le glucose) capables de donner des électrons, passant par une chaîne de transporteurs et aboutissant à un accepteur final d'électrons qui peut être l'oxygène, un composé organique ou minéral.

• Aérobie obligatoire : lorsque le dioxygène O₂ est obligatoire pour la vie, on parle d' aérobie stricte ou obligatoire. La demi équation d'oxydoréduction du couple O₂/H₂O est : O₂ + 4 e^- + 4 H⁺ = 2H₂O.

C'est le cas de l'homme ou du bacille de Koch (BK), responsable de la tuberculose. C'est pour cette raison que le BK s'installe dans des parties du corps riches en oxygène comme les poumons ou encore certaines parties du cerveau.

• Anaérobie : si l'organisme peut subsister en l'absence de dioxygène.
• Aéro-anaérobie facultative : si l'organisme utilise du dioxygène comme accepteur d'électrons mais peut s'adapter à l'absence de dioxygène. C'est le cas de Escherichia coli et de la majorité des micro-organismes capables de coloniser l'organisme humain.
• Anaérobie obligatoire : si l'organisme ne peut utiliser l'oxygène et est de plus empoisonné par lui, comme chez la bactérie Clostridium botulinum.

Chez l'homme, la voie principale de l'extraction d'énergie du glucose appelée glycolyse, se fait dans le cytosol des cellules^[2]. Elle peut utiliser l'oxygène s'il est disponible (aérobiose) mais elle peut aussi s'en passer (en anaérobiose). La glycolyse réalise en une série d'étapes l'oxydation du glucose conduisant au pyruvate.

glucose + 2 NAD⁺ → 2 CH₃-CO-COO^- + 2 (NADH + H⁺ )

Lors d'un exercice musculaire, les premières minutes se font en anaérobie. Puis le processus aérobie se met en route si les cellules sont correctement oxygénées par la respiration. Le pyruvate pénètre dans les mitochondries et rentre dans le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire pour produire une grande quantité d'ATP. Mais si l'exercice musculaire est très intense et prolongé, les cellules produisent un complément d'énergie par une voie anaérobie, conduisant au lactate.

En aéronautique

Le terme aérobie est utilisé en aéronautique, dans le domaine de la propulsion. Un moteur aérobie utilise le dioxygène de l'air ambiant comme comburant pour son fonctionnement.

Comme en biologie, le terme anaérobie désigne les propulseurs utilisant un comburant autre que le dioxygène de l'air ambiant.

Sport

Zone d'entraînement utilisant les ressources en lipides du corps humain, grâce à la combustion des glucides par le métabolisme anaérobie.

Le métabolisme aérobie utilise le dioxygène pour produire l’énergie dont le corps à besoin durant l'effort.

Notes et références

Article connexe

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