La mitochondrie du système exomembranaire

Résumé du document

La présence de mitochondries caractérise la cellule eucaryote, en effet, il n'y en a pas dans la bactérie. La mitochondrie n'appartient pas au système endomembranaire. C'est un système particulier à l'écart des trafics des protéines cytoplasmiques.
L'ensemble des mitochondries d'une cellule constitue le chondriome.

Il existe de 500 à 2000 mitochondries par cellule, beaucoup plus dans une cellule qui consomme de l'énergie telle que :
- les hépatocytes (responsables de la synthèse de beaucoup de protéines)
- les cellules cardiaques (dans les cardiomyocytes, 40% du volume est occupé par des mitochondries)
- les cellules musculaires…

Et beaucoup moins dans les plaquettes (moins d'une 10n) et dans les GR (n'ont pas de noyau, ni de mitochondries).
Il en existe un nombre variable en fonction de l'activité : il y en a plus par exemple dans une cellule musculaire en activité qu'une cellule musculaire au repos. Quand une cellule musculaire se contracte sont taux de mitochondries est X10 par rapport à une cellule musculaire en repos.
Elles sont visibles difficilement en MO et + facilement après marquage spécifique en Microscopie à fluorescence.
Les mitochondries sont sous forme de bâtonnets, granules, ressemblant aux bactéries.

Extraits

[...] Ce génome est tout à fait insuffisant pour former une mitochondrie, il y a donc une nécessité d'importer des protéines venant du cytoplasme et codées par le génome nucléaire. Tout le monde s'accorde sur l'origine endosymbiotique des mitochondries, il y a plusieurs milliards d'années, une cellule primitive anaérobie incapable d'utiliser l'oxygène a phagocyté un certain nombre de bactéries capables de respiration oxydative, ceci a donné une cellule eucaryote primitive, ancêtre des cellules eucaryotes actuelles, et donc les mitochondries dériveraient de ces bactéries aérobies phagocytées. [...]

[...] Si la membrane mitochondriale interne contient peu de lipides, c'est parce qu'on retrouve au sein de cette membrane plus de 70% de protéines. Il existe plus d'une soixantaine de protéines de la membrane mitochondriale interne, parmi lesquelles on retrouve l'ensemble des protéines des complexes de la chaine respiratoire et également la F0F1 ATPase. Ex : il y a en moyenne 15000 molécules d'ATPase par mitochondrie dans une cellule qui synthétise beaucoup d'ATP, comme la cellule hépatique. On va également retrouver, comme cette membrane est totalement imperméable, des transporteurs que l'on appelle les symports et les antiports. [...]

[...] - Enfin, dans certaines cellules la mitochondrie est capable de synthétiser des hormones stéroïdes à partir du cholestérol contenu dans le cytoplasme. L'ensemble de ces fonctions indispensables à la vie et à la mort de la cellule proviennent de la structure, la morphologie particulière des mitochondries telle qu'on peut la voir en ME (cf. illustration). Mitochondrie sous forme de granule, globalement ovoïde, délimitée par 2 membranes concentriques : - Tout d'abord une membrane mitochondriale externe, lisse, uniforme et continue, elle isole la mitochondrie du cytosol. [...]

[...] Toutes ces protéines mitochondriales et cytosoliques ont en commun le fait d'être capables d'hydrolyser la Guanosine Triphosphate. Donc, toutes ces protéines ont des activités GTPases. Les mitochondries sont marquées avec une protéine dérivée de la GFP, elles sont dynamiques et mobiles, elles sont capables de se déplacer dans la cellule, cette mobilité est inséparable du phénomène de fusion/fission puisqu'après ce déplacement les mitochondries peuvent à nouveau se déplacer et fusionner Quand on regarde le déplacement des mitochondries dans le cytoplasme, on a l'impression qu'elles sont guidées et qu'elles se déplacent sur des rails et ces rails moléculaires correspondent aux microtubules. [...]

[...] L'espace intermembranaire mitochondrial délimité par les deux membranes va avoir une composition qui est proche de celle du cytosol, ceci est dû à la grande perméabilité de la membrane mitochondriale externe, elle-même secondaire à la présence de porine. La spécificité de l'espace inter membranaire mitochondrial, c'est tout d'abord la présence d'une protéine de petite taille de l'ordre de 10kDa que l'on appelle le cytochrome il est impliqué dans le transfert des électrons, il agit comme une navette entre deux complexes protoniques de la chaine respiratoire. [...]