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Le sommaire
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I) La mitochondrie

II) Les navettes de transport du NADH et du FADH2 cytoplasmique

A. La navette glycérol-phosphate
B. La navette malate-aspartate

III) Les potentiels redox et la variation d'énergie libre

IV) Composition de la chaîne respiratoire

A. L'ubiquinone
B. Les protéines Fe-S
C. Les cytochromes
D. Le complexe I
E. Le complexe II
F. Le complexe III
G. Le complexe IV
H. Bilan de la cascade

V) Couplage oxydation/phosphorylation

A. Théorie de Mitchell ou théorie chimio-osmotique
B. Le complexe V, ou ATP synthase mitochondriale
C. Synthèse d'ATP par les sous-unités
D. Le transport membranaire de l'ADP et ATP
E. Bilan final

VI) Régulation de la chaîne respiratoire

A. Bilan énergétique
B. Contrôle respiratoire
C. Découplages
D. Blocage des pompes à protons
E. Elimination des dérivés toxiques de l'O2
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Résumé du document
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La phosphorylation oxydative est le point culminant de production d'énergie chez les organismes aérobies. Toutes les voies de dégradation des glucides, lipides et acides aminés convergent vers cette étape ultime de la respiration cellulaire, pendant laquelle l'énergie accumulée lors de ces multiples oxydations mène à la synthèse d'ATP, la forme d'énergie universelle. Chez les Eucaryotes, la phosphorylation oxydative se déroule dans la mitochondrie. Elle implique le transfert des électrons transportés par les cofacteurs réduits ? NADH et FADH2, formés au cours de différentes voies métaboliques ? au cours d'une cascade dont l'accepteur final est l'oxygène moléculaire, réduit en l'eau (...)

Extraits

[...] Le complexe Fo est donc du type ab2c10. F1, un domaine périphérique, situé du côté matriciel de la membrane. Il est composé de neuf sous‐unités, de cinq types différents, formant un complexe α3β3γδε. La partie prépondérante de ce domaine est constitué des sous‐unités α3β3. La structure cristallographique a permis de montrer que ces sous‐unités s’alternaient, et s’organisaient comme les quartiers d’une orange, formant une sphère d’environ 10nm de diamètre. Chaque sous‐unité β présente un site catalytique de phosphorylation de l’ADP, et se trouve présente sous 3 conformations différentes, bien que la séquence primaire des polypeptides les constituant soit identique. [...]


[...] L’hème des cytochromes a et b est fortement mais non covalemment lié à leur protéine. L’hème des cytochromes c en revanche est covalemment lié à la protéine, par le biais de résidus cystéinyl. Les cytochromes METABOLISME On peut noter la présence sur les cytochromes de type a la présence d’une longue chaîne isoprénique, lui conférant ainsi des propriétés liposolubles. Tout comme l’ubiquinone, ce genre de cytochrome pourra faire des allers et retours dans la membrane lipidique interne de la mitochondrie, entre les différents complexes de la chaîne respiratoire. [...]


[...] En présence de proton, on formera un radical hydroperoxyl Mais il existe une enzyme, capable d’éliminer ce stress oxydant : la superoxyde dismutase, qui catalyse la réaction de formation de peroxyde d’hydrogène (H2O2). Ce peroxyde d’hydrogène peut ensuite connaître plusieurs destins. Parmi les plus courants, la catalyse par une catalase de deux molécules de peroxyde d’hydrogène pour former deux molécules d’eau et une molécule de dioxygène ; ou une oxydation par une peroxydase. [...]


[...] Quatre électrons sont transférés de quatre cytochromes c sur une molécule d’O2. Quatre protons de la matrice sont également collectés pour cette synthèse d’eau dite métabolique. Parallèlement, l’énergie libérée lors du transfert des Le complexe IV METABOLISME électrons permet le transport de quatre protons de la matrice vers le milieu extérieur. Ainsi, le bilan de cette étape s’écrit : 4 Cytc (réduits) + 8 H+mitochondriaux + O2 4 Cytc (oxydés) + 4 H+matriciels + 2 H2O Bilan de la cascade Une très grande partie de l’énergie libérée lors du transfert des électrons sur des composés à potentiel redox de plus en plus faible a été utilisée pour pomper des protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire. [...]


[...] / NADH+H+ a donc un potentiel énergétique plus élevé que FADH2. Composition de la chaîne respiratoire La chaîne respiratoire consiste en une série de transporteurs d’électrons, dont la plupart sont des protéines portant un groupement prosthétique capable d’accepter et de donner soit un, soit deux électrons. On observe globalement trois types de transferts d’électrons : METABOLISME Le transfert direct, comme par exemple la réduction du fer ferrique en fer ferreux Le transfert sous forme d’atome d’hydrogène (un proton + un électron) Le transfert sous forme d’hydrure (un proton + deux électrons) En plus du NAD+, du NADP+ et des flavoprotéines (FAD, FMN), trois autres types de molécules transporteurs d’électrons interviennent dans la chaîne respiratoire : l’ubiquinone, les cytochromes et les protéines L’ubiquinone L’ubiquinone, aussi appelé coenzyme ou simplement est une benzoquinone lipophile, avec une longue chaîne isoprénique. [...]

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Informations sur le doc

Date de publication
27/02/2009
Langue
français
Format
pdf
Type
cours
Nombre de pages
22 pages
Niveau
grand public
Consulté
1 fois

Informations sur l'auteur Morgan T. (étudiant)

Niveau
Grand public
Etude suivie
biologie
Ecole, université
ULP,...
Note du document :
         
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