La chaine respiratoire mitochondriale

La chaine respiratoire mitochondriale

Les molécules alimentaires (protéines, lipides, polysaccharides) qui constituent la majeure partie de notre alimentation, sont dégradées par une succession de réaction en molécules plus petites pour pouvoir etre utilisées par notre organisme.

Les acides aminés, les glucides simples, le glycérol et les acides gras produits à partir de la digestion peuvent etre utilisés pour la production d’énergie dans la mitochondrie.

[pic 1]

Le pyruvate et les acides gras issus de la combustion des molécules alimentaires entrent dans la mitochondrie et sont dégradés en Acétyl CoA. L’acétyl CoA est alors métabolisé par le cycle de l’acide citrique (cycle de Krebs) qui réduit le NAD+ en NADH (FAD en FADH2 non représenté sur ce schéma). Dans le processus de phosphorylation oxydative, les électrons issus du NADH et du FADH2 sont ensuite véhiculés le long de la chaine de transport des électrons dans la membrane interne jusqu’à l’oxygène, comme représenté dans la figure suivante.

[pic 2]

La chaine respiratoire correspond à une chaine de complexes protéiques présents au sein de la membrane interne de la mitochondrie et responsable de la production d’ATP à partir du NADH et FADH2 produits lors des différentes voies cataboliques de l’organisme. Cette production d’énergie est permise grâce à la formation d’un gradient électrochimique de protons dans l’espace inter-membranaire de la mitochondrie, lui-même formé par l’énergie des électrons provenant du NADH et du FADH2. Les électrons riches en énergie récupérés seront transportés successivement via les différents complexes présentant des potentiels d’oxydo-réduction croissants :

• Le complexe I récupère les électrons du NADH et permet le transport de 4 protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire
• Le complexe II récupère les électrons du FADH2 et permet le transport d’aucun proton
• Le complexe III permet le transport de 4 protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire
• Le complexe IV permet le transport de 2 protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire
• Le complexe Q ou ubiquinone permet la transition entre le complexe I ou II et le complexe III
• Le cytochrome C permet la transition entre le complexe III et le complexe IV

Suite à la chaine de complexes protéiques, le dernier accepteur d’électrons est l’oxygène qui sera ainsi à l’origine de la formation de molécule d’eau. Le NADH et le FADH2 permettra donc le transport protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire. Ceux-ci repasseront vers la matrice mitochondriale via une pompe à protons que l’on appelle également l’ATP synthétase, et qui sera à l’origine de la formation d’ATP.

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