Cycle de la vie, les mitochondries

MITOCHONDRIES

Introduction

• Les mitochondries et les peroxysomes sont des organites clos ne faisant pas parti du système endomembranaire.
• Ils sont impliqués dans les processus énergétiques. Il s’agit des principaux transformateurs énergétiques cellulaires.
• Ces organites ne sont pas impliqués dans le trafic moléculaire entre SEMs.

• On leur accorde une origine endosymbiotique :

Théorie : Ils sont issus de procaryotes libres phagocytés par des procaryotes plus gros il y a des milliards d’année.

Preuves : → Mitochondries possèdent ADN et ribosomes de type procaryotique

                   → Peroxysomes: par analogie, moins d’arguments (cf dépourvus de génome)

• La réplication du génome des mitochondries et des peroxysomes est non couplée avec celle de l’ADN nucléaire.

• Spécialisation dans le métabolisme oxydatif.

→ Mise à profit de l’oxygène, mais production de résidus toxiques pour la cellule. Importance d’être un système clos. Résidus non rejetés dans la cellule.

[pic 1]

 I) Caractéristiques cytologiques des mitochondries

Les mitochondries sont des organites relativement petits, de forme variable selon les cellules.

• Cellules corticosurrénales, gonades (cellules élaboratrices d'hormones stéroïdiennes)

→ Mitochondries filamenteuses et à crêtes tubulaires 

• Hépatocytes (foie) → Mitochondries granulaires

→ D’où nom ("mitos": filament et "chondros": graine, en grec)

Polymorphisme de taille également (varie entre 0,5 et 1 μm de diamètre, 1 à 30 μm de longueur)

Leur première observation : Fin XIXe siècle, en microscope OPTIQUE

 Cependant leur ultrastructure est déterminée uniquement en M.E.

Présents dans toutes les cellules sauf érythrocytes (globules rouges) qui n’ont pas d’organites, apport énergétique par glycose anaérobie.

Nombreuses dans :  hépatocytes, cellules musculaire, Ovocytes 

II) Dynamique des mitochondries

• Les mitochondries ne sont pas des organites statiques, elles se meuvent dans la cellule.    (Moteur moléculaire qui permettent déplacement)

• Possibilité d’avoir coexistence de plusieurs types de mitochondries. 
Elles fusionnent et se scindent fréquemment (mélange de deux types possibles), ce qui permet leur polymorphisme. Permet aussi leur réplication.

[pic 2] 

• Réseau fonctionnel de mitochondries d’une cellule : Chondriome

•Mitochondries se déplacent dans la cellule en fonction des besoins (notamment aux lieux où il y a besoin d’ATP.)
On peut en trouver à proximité du REG si synthèse protéique ou REL si synthèse d’hormones stéroïdiennes.

• Association à la membrane plasmique des cellules chargées de transports.
Les mitochondries fournissent énergie sous forme d’ATP dans les échanges :

→Au niveau des striations basales on peut trouver des mitochondries dans replis membranaires.

 (Ex : tube contourné proximal rénal; canaux des glandes salivaires -sous-maxillaires & parotides- et du pancréas exocrine)

• Mitochondries  associées à myofibrilles dans muscles cardiaques, mitochondries en spirale sur axonème flagellaire.

III) Origine des mitochondries

•Fusion de deux bactéries, une anaérobie, (hôte) et une aérobie
➔ endosymbiose
➔Etablissement d’un eucaryote primitif duquel tous les eucaryotes actuels dériveraient.

Arguments en faveur de cette théorie : Mise en évidence d’un ADN spécifique (16k de paire de base)
Pas d’introns dans ADN mitochondriale
Présence de ribosomes dans mitochondrie, propre système de synthèse.

IV) Ultrastructure et organisation des mitochondries

Organismes cloisonnés car présence de résidus pouvant provoquer mort cellulaire par apoptose.

Deux membranes très différentes de composition et fonctions

La membrane interne délimite l’espace matriciel. Il y a un espace intermembranaire, mais il peut y avoir des accolements.

[pic 3]

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