LES OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES

LES OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES

I-MITOCHONDRIES : ASPECTS MEMBRANAIRES

1)Membrane externe

Elle est représenté par un bicouche lipidique qui est proche de celle de la membrane plasmique, d’une épaisseur de 5-7 nm, il y a environs 50% de lipide et 50% de protéine, c’est une membrane riche en porines qui ont un diamètre de 2-3 nm, cette membrane externe est très perméable aux ions et aux petites molécules. 10 Kda cette membrane externe peut laisser passer des molécule comme le pyruvate, de AG, de

l’atp, de l’adp, ou du phosphate inorganique (H3PO4)

2)Membrane interne

C’est aussi une bicouche lipidique mais moins épaisse 5 nm, elle est plus riche en protéine ~80% de protéine et 20% de lipide. c’est une membrane particulière car elle présente des replies qui sont rejetées vers la matrice appelée crête mitochondriale.

C4est une membrane très imperméable et très peu fluide, ce qui est dù pas la présence d’un lipide, la cardiolipine 18 à 20%, notamment imperméable au proton.

3)Isolement des mitochondries

Pour isoler la membrane interne de l’externe , on traite avec de la digitonine qui est une stéroïde végétale qui va se complexer avec le cholestérol de la membrane externe.

Lors du traitement on fait un étape d’ultracentrifugation (12000 G pendant 10 min), on retrouvera dans le surnageant les membrane externe par contre les membrane interne seront dans le fond du tube. c4est au niveau de ces membrane interne que l’on met en évidence la présence d’activité oxydante. ce qui a permis de mettre en évidence les différent complexe de la chaîne respiratoire, qui sont au nombre de 4 formé par des complexe supramoléculaire, complexe I qui est l’entré de la réoxydation du NADH,H+ en NAD+ avec comme accepteur final des oxydoréduction des complexe le CoQ en CoQH2 (ubiquinone). Le complexe II permet la réoxydation du FADH2 en FAD avec comme accepteur final, CoQ/CoQH2. Le complexe III permet de réoxyder la CoQH2 en CoQ avec pour accepteur final le cytochrome C oxydée en Cyt C réduite. le complexe IV réoxyder le Cyt C qui permet de faire de O2 en H2O.

le COmplexe I a pour enzyme NADH,H+/CoQ oxydoréductase, le II a la succinate déshydrogénase, le III CoQ/CytC oxydoréductase, et le IV la Cytochrome C oxydoréductase.

C I et C II → CoQH2 → C III → C IV + O2 → H2O

II-LES DIFFÉRENTS COMPLEXES

1)Principaux        acteurs        NAD/FMN/FAD/protéines        fer-soufre        / Coenzyme Q

NAD: Nicotinamide Adénine DInucléotide

NAD+ + 2 H+ + 2 e- ⇔ NADH

← oxydation / → réduction

[pic 1]

FMN FLavine MonoNucléotide

FMN + 2 H+ → FMNH2

FMNH2 - H+ - e- → FMNH FMNH - H+ - e- → FMN qui est proche du FAD

[pic 2]

FAD: Flavine Adénine Dinucléotide

FAD + 2 H+ + 2 e- → FADH2

[pic 3]

Ubiquinone (ou Coenzyme Q)

CoQ + H+ + e- ⇔ CoQH (ou UbH) + H+ + e- ⇔ CoQH2

[pic 4]

Protéine relais d'électrons: Fer-Soufre

le long de la chaîne respiratoire il y a des molécule qui présente un noyau fer soufre, FeS, qui a pour structure:

[pic 5]

Au niveau de ce noyau il n’y a pas de transfert de proton uniquement un transfert d’e- ce qui fait qu’ils sont des accepteur monoélectronique, soit 1 e- a la foi, au cours des réaction d’oxydoréduction on a Fe2+(réduite) - 1 e- ⇔ Fe3+ (oxydé) + 1 e-

2)Réactions mises en jeu dans le complexe I

Dans ce complexe il y a 4 protons qui passe de la matrice vers l’espace intermembranaire via  NADh → NAD+

La CoQ est soluble dans la membrane interne ce qui va lui permettre de se déplacer vers le

C III

[pic 6]

3)Réactions mises en jeu dans le complexe II

C’est le complexe de la voie d’entré du FADH2 en FAD

[pic 7]

4)Réactions mises en jeu dans le complexe III

dans le C III on retrouve un Cyt B (L et H) et un Cyt C1

[pic 8]

Il y a donc un seul CoQh consommé et permet de faire passer 4 HJ+ dans l'espace intermembranaire.

5)Réactions mises en jeu dans le complexe IV

IL y a dans ce complexe le Cyt A avec Fer a et Cu a, et le Cyt A3 avec Fe b et Cu b qui sont dans le même complexe, ce complexe fonctionne dans un sens particulier afin de réoxyder le Cyt C et faire O2 → H2O

[pic 9]

Cub+ + Feb2+ + O2 → Cu-O-O-Fe + 2 H+ + 2 e- → CuOH + FeOH

CuOH + FeOH + 2 H+ → Cub 2+ + Fe 3+ + 2 H2O

6)Résumé

⇒ régénération de 3 ATP à partir de la réoxydation du NADH,H+ en NAD+