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La respiration

 

Les organes respiratoires

Des organes respiratoires aux cellules

La respiration cellulaire

La mitochondrie

Préparation de la phosphorylation oxydative

La chaîne respiratoire et la phosphorylation oxydative

Autres voies

La respiration cellulaire

L'oxygène capté par les cellules va servir à oxyder des métabolites pour produire de l'énergie, un peu comme un feu produit de la chaleur en consommant l'oxygène et en dégradant de la matière organique (le bois). Au niveau cellulaire, l'énergie issue de la respiration n'est pas perdue sous forme de chaleur mais est convertie en énergie chimique sous forme d'ATP lors de la phosphorylation oxydative.
Un organite est spécialisé dans la respiration cellulaire, c'est la mitochondrie. En plus de produire de l'énergie, la respiration permet à la cellule de se protéger de l'oxygène qui est un élément très toxique.

La mitochondrie

C'est un organite généralement en forme de bâtonnet de 7 µm de long et 1 µm de diamètre (il ressemble à un bacille). Mais cette forme peut varier, et être filamenteuse ou granulaire, et même ramifiée ou non. Sa distribution dans la cellule est généralement homogène mais si la fonction d'une cellule est forte consommatrice d'énergie, la localisation peut être précise (près des disques A des cellules musculaires par exemple).
La mitochondrie possède deux membranes séparées par un espace intermembranaire. La membrane interne est fortement plissée vers l'intérieur de la mitochondrie, les crêtes mitochondriales. Elles peuvent prendre l'aspect de saccules, de tubules ou même de bouteilles aplaties (flasques) ! Ces replis augmentent considérablement la surface de cette membrane.
Ces enveloppes délimitent une matrice mitochondriale, équivalent au hyaloplasme cellulaire mais de composition différente. On y trouve en effet un ADN mitochondrial, des ribosomes spécifiques ainsi que divers granules.

Le nombre de crêtes dépend de l'activité respiratoire. En effet c'est au niveau de la membrane interne que vont s'opérer les diverses réaction de la chaîne d'oxydation. Cette membrane porte d'ailleurs des enzymes en forme de sphères pédonculées (dirigées vers la matrice). Ce sont des ATP synthases ou ATPases. C'est en fait un complexe enzymatique (ou complexe Fo-FI) qui peut synthétiser ou dégrader l'ATP (on le retrouve dans les thylakoïdes des chloroplastes).

La membrane externe comporte plusieurs protéines membranaires :

  • des protéines canaux qui permettent l'entrée de molécules (dont le poids moléculaire est inférieur à 10 00),
  • des transporteurs,
  • des kinases, consommatrices d'ATP,
  • des phospholipases
  • des ATP - acétylCoA synthases,
  • des phosphatidases

La membrane interne possède :

  • des transporteurs spécifiques. La membrane interne est imperméable (sauf aux lipides). Il existe donc un transporteur spécifique pour chaque molécule devant passer cette membrane (même l'ADP et l'ATP).
  • les enzymes permettant la formation d'ATP :
    • Enzymes de la chaîne respiratoire
    • Enzymes de la ß-oxydation des lipides
    • l'ATPase

La matrice contient les enzymes nécessaires au bon fonctionnement de l'ADN mitochondrial ainsi que les enzymes du cycle de Krebs et de la ß-oxydation.

Pour en Savoir plus

Physiologie Animale : Un vrai ouvrage scientifique en ligne ! Non terminé actuellement.

Physiologie Cellulaire : Tout sur la cellule ! Nombreux documents y compris en 3D (modem rapide requis).

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