Fractionnement Cellulaire: La mitochondrie

La mitochondrie est un organite présent dans les cellules eucaryotes. Elle possède deux membranes d’enveloppe spécialisées qui jouent un rôle essentiel dans ses activités (une membrane interne et une membrane externe) et délimitent deux compartiments que sont la matrice et l’espace inter membranaire. La mitochondrie est un organite « multifonctions ». Parmi elles, la respiration cellulaire définie comme la consommation d’O2 et la production de CO2, et d’autres voies métaboliques comme celle du glucose par exemple.

En effet, les cellules obtiennent l’essentiel de leur énergie en oxydant le glucose en CO2 et H2O dans des conditions aérobie, c’est-à-dire en présence d’oxygène. Ainsi le pyruvate formé par la glycolyse ne reste pas dans le cytoplasme comme c’est le cas en condition anaérobie (sans oxygène) ; il va rejoindre la mitochondrie où il sera dégradé en CO2 via le cycle de Krebs. L’énergie libérée au cours de ces réactions est conservée dans des transporteurs d’électron sous leur forme réduite ; il s’agit du NADH (trois molécules) et du FADH2 (une seule molécule). Enfin les transporteurs réduits sont à leur tour oxydés pour produire des proton et des électrons ; ces électron seront transportés le long d’une chaine de transporteurs d’électrons que l’on appelle la « chaine respiratoire » (située dans la membrane interne de la mitochondrie), vers l’Oxygène qui est alors réduit en H2O. L’énergie libérée au cours de ce transfert d’électron est conservée sous forme d’ATP.

D’un point de vue énergétique, chaque NADH ré-oxydé par la chaine respiratoire permet la formation de 3 ATP et chaque FADH2 permettra la formation de 2 ATP. Le cycle de Krebs génère une molécule d’ATP à partir de GTP, ce qui fait en tout 12 ATP. Etant donné qu’il faut considérer les 2 molécules de pyruvates produites par la glycolyse (Chacune d’elles entre dans le cycle de Krebs) cela fait 24 ATP. 1

En effet, les cellules obtiennent essentiellement leur énergie en Oxydant le glucose (qui nous vient de l’alimentation) en CO2 et H20 dans des conditions aérobie, c’est-à-dire en présence d’oxygène. Le pyruvate ainsi formé par la glycolyse ne reste pas dans le cytoplasme comme c’est le cas lors de la fermentation ; il rejoint la mitochondrie où il sera dégradé en CO2 via le cycle de Krebs.

On considère qu’à partir d’une molécule de glucose la cellule est capable de produire 2 molécules d’ATP en conditions anaérobie (fermentation) contre 38 ATP en condition aérobie (respiration cellulaire).

En effet, sachant que la glycolyse consomme 2 molécules d’ATP pour en produire 4, le gain est donc 2 molécules d’ATP, de plus 2 NAD+ sont réduits en 2 NADH le cycle de Krebs génère une molécule d’ATP à partir d’une molécule de GTP, ce qui produit aussi du pouvoir réducteur sous forme de NADH et FADH2. Les 4 réactions d’oxydation fournissent un flux d’électrons par l’intermédiaire de 3 molécules de NADH et d’une

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