Quoi phosphorylation oxydative (caractéristiques)
- synthèse ATP pas directement couplée à une réaction chimique ponctuelle (processus moins direct de transformation énergie)
- transfert électrons de composés réduits vers composés oxydés est un processus thermodynamiquement favorable
- transfert d’électrons
Comprendre la thermodynamique des rx d’oxydoréduction
- rx oxydoréduction comprend un transfert électron d’un donneur vers un receveur
- affinité d’une molécule pour les électrons est mesurée par son potentiel redox standard (ε°’
- plus potentiel est grand, plus la molécule tend à accepter des électrons (être réduit)
Ex: dans 6 étape cycle acide citrique: (oxydant) Q+ (réducteur) FADH2 <-> QH2 (réduit) + FAD (oxydé)
Une rx oxydoréduction libère une grande quantité d’énergie libre utilisée pour fabriquer ATP dans mitochondries où les cofacteurs réduits générés par oxydation des combustibles métaboliques sont
Comment s’effectue la respiration cellulaire
Les cofacteurs réduits (NADH et QH2) produits par plusieurs voies métaboliques sont finalement réoxydés par l’oxygène moléculaire
Phosphorylation oxydative fonctionnement
Réoxydation se faisant en plusieurs étapes grâce à la chaîne de transport d’électrons pour éviter une libération d’énergie trop brutale
Se dérouler dans la matrice mitochondriale interne
Les électrons passent de composés à faible potentiel redox vers des composés à potentiel plus élevé jusqu’à O2
Qui s’occupe du transport du NADH à travers la membrane
Oxaloacétate s’est réduit en malate par le NADH pour être transporté puis il est réoxydé ce qui achemine du NADH à travers la membrane interne de la mitochondrie
La théorie chimiosmotique et la force protomotrice
Les protons H+ pompés dans espace intermembranaire créent un gradient électrochimique ou force protomotrice
Pour chaque paire d’électrons passant par les complexes I, III, IV, 10 protons sont déplacés
Ce gradient combine
- une diff. De [] en H+
- une diff. De charge de chaque bord de la membrane
Ce gradient est une forme énergie libre pouvant être utilisé pour des processus cellulaires, notamment la synthèse ATP
Quoi ATp synthase
Enzyme utilisant la force protomotrice traversant la membrane mitochondriale interne
Fonctionnement ATP synthase
- protons traversent l’anneau C = rotation de l’axe Y = changement de conformation dans les sous-unités catalytiques β ce qui permet d’avoir une affinité différente pour ADP (se fixe avec Pi a état lâche)
Lorsque sous unité C positionnée face à sous unité a un proton est capté dans espace intermembranaire
Une rotation complete de axe Y = 3 ATP formés
8 protons = 1 rotation complète
Utilise énergie mécanique de la rotation pour former la liaison chimique entre le Pi et ADP
Explication couplage entre transport électrons et phosphorylation
Gradient de protons relie les 2 processus
Rx exergonique d’oxydoréduction de la chaîne respiratoire
Rx endergonique de la synthèse d’ATP
Sans ce couplage, aucun des deux processus ne pourrait avoir lieu efficacement
Ce système a un rendement proche de 100% et est la principale source d’ATP chez eucaryotes
Synthèse
