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Respiration Mitochondriale

Plan du cours

Objectifs

I - Les coenzymes transporteurs d’énergie

1 - Le coenzyme ATP/ADP

2 - Le coenzyme GTP/GDP

3 - Réactions couplées par transfert de phosphate

II - Les oxydations

4 - Couples d’oxydoréduction

5 - Exemples de couples d’oxydoréduction

III - La chaîne respiratoire mitochondriale

6 - Chaîne Respiratoire Mitochondriale = CRM

7 - Bilans et schémas généraux de la CRM

8 - Inhibiteurs et découplants de la CRM

9 - Théorie chimio-osmotique (Mitchell)

IV - Navettes mitochondriales

10 - La navette malate/aspartate

11 - La navette du glycérophosphate


Tous droits de reproduction réservés aux auteurs


traduction HTML V2.8
V. Morice


Partie III - La chaîne respiratoire mitochondriale
Chapitre 9 - Théorie chimio-osmotique (Mitchell)

 

9.2 - Niveaux d’énergie de la chaîne (I)

 

Image RM_55_PICT.jpg
RM 55

  • La quantité d’énergie que le gradient doit transmettre entre les enzymes d’oxydation et les enzymes de phosphorylation est déterminée par les équilibres des réactions réversibles des enzymes de la chaîne respiratoire mitochondriale.
  • Représentons les enzymes de la chaîne respiratoire et le gradient de pH par des tubes communiquants, dont le remplissage figure l’énergie libre, et qui sont en équilibre.
  • La réaction du complexe F0-F1 (à droite de l’image) ne peut produire d’ATP que si le gradient de protons fournit une énergie supérieure à 31 kJ/mol représentée par le niveau bleu de l’énergie libre.
  • L’énergie potentielle du gradient ΔpH devra donc en tout état de cause rester supérieure à cette limite.
  • La réaction du complexe I (à gauche de l’image) produit 73 kJ/mol d’énergie libre, ce qui est suffisant pour engendrer un gradient très supérieur à celui demandé par l’ATPase.
  • La réaction du complexe IV (au milieu) libère 106 kJ/mol ce qui est aussi très au dessus du besoin.
  • La réaction du complexe III, réversible et moins exergonique, ne libère que 39 kJ/mol ; de ce fait, si l’énergie du gradient venait à dépasser cette valeur (le niveau vert) l’équilibre de la réaction catalysée par le complexe III s’en trouverait renversé ce qui inhiberait toute la chaîne respiratoire. L’énergie potentielle du gradient ΔpH devra donc en tout état de cause rester inférieure à cette deuxième limite. L’énergie libre potentielle représentée par ce gradient est donc limitée étroitement, ce qui explique le couplage serré entre la phosphorylation de l’ADP et l’oxydation des coenzymes transporteurs d’Hydrogène.

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9.1 - Gradient chimio-osmotique
9.2 - Niveaux d’énergie de la chaîne (I)
9.3 - Niveaux d’énergie de la chaîne (II)