La mitochondrie - publié le 23/03/2011

Résumé du document

Cours de Biologie cellulaire illustré et très complet sur la mitochondrie et ses propriétés fondamentales. Quelle est sa composition ? Le rôle de la membrane interne ? Le rôle de la membrane externe ? Quel est sa fonction dans la cellule ? Comment permet-elle la production d'ATP qui fait d'elle une "centrale énergétique" ? Comment se déroule la phosphorylation oxydative ?

Extraits

[...] En effet, il existe des transports couplés à travers la membrane interne de la mitochondrie. Le gradient électrochimique des protons sert aussi à des transports actifs de substances par des perméases de la membrane interne des mitochondries. Le gradient permet en fait un import actif par co-transport avec les ions H+. Des perméases assurent l'importation active de métabolites dans la matrice grâce au flux de protons entrant dans la matrice à cause du gradient électrochimique : - Des symports pyruvate / - Des symports Acides Gras / - Des symports phosphate / (nécessaire pour la production d'ATP SYMPORTS = dans le même sens Aussi, la différence de potentiel créée de part et d'autre de la membrane interne due au gradient électrochimique provoque un antiport ADP / ATP (ADP entre dans la cellule pour être transformé en ATP, et ATP synthétisé sort de la mitochondrie). [...]

[...] La 2ème étape : la chaine respiratoire La chaîne respiratoire est constituée d'un ensemble complexe de protéines membranaires de la mitochondrie des cellules eucaryotes qui servent à réoxyder les coenzymes (car le cycle de Krebs a réduit NADH et FADH2). - C'est un ensemble de quatre complexes protéiques de la membrane interne de la mitochondrie qui sont o Des transporteurs d'électrons o 3 sont aussi translocateurs de protons - Les électrons sont reçus de NADH et FADH2, ils sont transportés le long de la chaine respiratoire puis sont finalement transférés à l'oxygène. [...]

[...] L'ATP correspond à de l'énergie diffusible, qui est produite dans la mitochondrie mais exploitable par la cellule, pas uniquement par la mitochondrie. Ici, on remarque bien l'existence de ce gradient de protons : les protons ont été expulsés dans l'espace intermembranaire par les différents complexes de la chaine respiratoire, créant un gradient électrique : à l'intérieur de la matrice et dans l'espace entre les membranes et créant aussi un gradient chimique lié aux concentrations des ions de chaque côté de la membrane interne. [...]

[...] L'ensemble des mitochondries d'une cellule s'appelle le chondriome. Dans un hépatocyte, le chondriome de 1700 mitochondries occupe environ du volume de la cellule. L'ultrastructure des mitochondries - Les mitochondries sont des organites intracellulaires compartimentés. - Une mitochondrie est constituée de deux membranes : o Une membrane externe (bicouche lipidique) o Une membrane interne plissée, convolutée, qui présentent de nombreux replis (=crêtes mitochondriales) augmentant de façon considérable la surface de cette membrane interne. - Ces deux membranes délimitent deux compartiments : o L'espace intermembranaire relativement étroit (situé entre les deux bicouches lipidiques). [...]

[...] La composition de la matrice - La matrice mitochondriale est très riche en enzymes du métabolisme intervenant dans : o La β-oxydation des acides gras (hélice de Lynen) = acétyl-CoA o La transformation du pyruvate issu de la glycolyse = acétyl-CoA (par complexe multi-enzymatique de la pyruvate déshydrogénase) o Le cycle de Krebs = oxydation de l'acétyl-CoA - La matrice contient aussi des acides nucléiques o Dont le génome mitochondrial (ARN mt) o Tous les éléments de synthèse protéiques : ARN ARN ARN r o Les 2 ARNr mt forment les mitoribosomes, plus petits que les ribosomes cytosoliques. - Elle contient également des granulations denses Mg2+). [...]