Cycle de Krebs et production d'ATP

[invitec84ef87d]

Bonjour a toutes et a tous.

J'ai une petite question concernant le cycle de Krebs : en fait dans mon cours au moment de faire le bilan de la phosphorylation oxydative, je m'aperçois avec un peu de stupeur et de confusion qu'il y a production d'ATP dans la membrane interne de la mitochondrie (ca c'est normal) mais aussi bien dans le hyaloplasme que dans la matrice mitochondriale.
Donc je me pose les 2 questions suivantes :
- Ou a lieu le cycle de Krebs ?
- Et c'est pas un peu étrange de faire de l'ATP autrement qu'en passant par la chaine respiratoire ?

Merci d'avance pour vos réponses.
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[invite7249a892]

Hello NeedP;
Ben le cycle de Krebs a lieu au niveau de la matrice mitochondriale, et pour la deuxième question pourquoi ça serait étrange de faire de l'ATP autrement qu'en passant par la chaine respiratoire?...ben c’est tout à fait normale, quelques molécules d’ATP peuvent être directement produites au cours du cycle de Krebs et de la glycolyse...mais l'essentiel de l'énergie chimique potentielle produite est sous forme de pouvoir réducteur (NADH, H+ et CoQH2). Ce pouvoir réducteur est ultérieurement utilisé dans la chaîne respiratoire mitochondriale pour produire 11 autres ATP (via un gradient protonique et une ATP synthétase), donc voila je ne voie pas où se trouve le problème!
Si vous avez des questions précises à poser n'hésitez surtout pas.
Cordialement,
Katie.

[invitec84ef87d]

Salut Katie.
En fait ce qui me paraissait étrange, c'est s'il y a un autre moyen de produire de l'ATP pourquoi la cellule se donne tant de mal pour le faire au niveau de la mitochondrie avec tous ce que ca implique, mais bon maintenant je vois mieux.
Je comprend pas trop ce concept de l'énergie potentielle qui est produite sous forme ed pouvoir réducteur, si tu pouvais m'éclaircir un peu plus.
Et autre question : Le NADHH+ , NAD+ (et aussi le FADH2 et le FAD) peuvent ils passer dans la matrice de la membrane parce que j'ai cru comprendre que seul les électrons passaient et je dois avouer que c'est pas clair pour moi.
Toujours dans le même domaine, sur mon cours il y a que la mitochondrie fait des ""sacrifices" dans le cadre de certains transports : j'en déduis que c'est dans le symport du Pyruvate et H+, est-ce que j'ai raison ou pas ?

En tout cas merci beaucoup pour tous ceux qui se donnent la peine de lire mon message.

[invite7249a892]

Hello NeedP;
Ben comme je vous l’aie dis ce pouvoir réducteur de NADH, H+ est utiliser dans la chaine respiratoire mitochondriale et donc par le mécanisme de phosphorylation oxydative, et voici quelques liens qui expliquent en détaille le mécanisme de la phosphorylation oxydative et si vous avez encore des questions n'hésitez pas à revenir demander.
http://medecine.univ-lille2.fr/pedag...-oxydative.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cha%C3%AEne_respiratoire
http://pedagogie2.ac-reunion.fr/biot..._oxydative.pdf
http://www.fmed.ulaval.ca/bcx/bio_anim/c_res_pox_t.html
Pour la dernière question je ne l'ai pas bien saisis, pouvez vous la reformuler?
Cordialement,
Katie.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec84ef87d]

D'accord, merci beaucoup pour tes sites en tout cas.

Je vais essayer de reformuler la dernière question : Dans mon cours j'ai pris note et je cite "la mitochondrie fait des "sacrifices" " et j'ai pas noté de quoi parlait le prof (pas le temps...) je sais juste que ca concerne un de ces 3 transports : Pyruvate/H+ (symport), H2PO4-/OH- (antiport) et ADP/ATP (antiport).
Donc la question est : lequel de ces 3 transports est concerne par ces sacrifies ? (moi je dirais le transport H2PO4-/OH- car sortir des OH- diminue la gradient électrique indispensable pour la chaine respiratoire)
Voila en espérant avoir été plus clair.

Je vous remercie en tout cas infiniment pour tout le temps que vous m'accordez.

[invite7249a892]

Oui moi aussi j’aurais dis comme vous, car parmi ces 3 propositions; H2PO4- me semble la plus logique parce que les deux autres types de transports n'entrainent pas de "sacrifice" de la part de la mitochondrie.
Cordialement,
Katie.

[noir_ecaille]

Salut Katie.
En fait ce qui me paraissait étrange, c'est s'il y a un autre moyen de produire de l'ATP pourquoi la cellule se donne tant de mal pour le faire au niveau de la mitochondrie avec tous ce que ca implique, mais bon maintenant je vois mieux.
Je comprend pas trop ce concept de l'énergie potentielle qui est produite sous forme ed pouvoir réducteur, si tu pouvais m'éclaircir un peu plus.

Quelques éclaircissement sans rentrer dans le détails :
- deux voies principales de production d'ATP : la fermentation et la respiration.
- la fermentation produit 4 ATP par cycle -- si je n'ai rien oublié.
- la respritation produit 11 ATP par cycle.
- la fermentation est productrice de protons (H+), donc fait baisser le pH du milieu.
- la respiration utilise les protons, donc augmente ou stabilise le pH du milieu.
- les transporteurs NADHH+ , NAD+, FADH2 et le FAD sont des accepteurs d'électrons (pouvoir oxydant), puis des donneurs d'électrons (pouvoir réducteur).
- en passant dans la membrane mitochondriale, les électrons active la pompe à H+, permettant d'augmenter le gradient électrique, ce même gradient permettant la création d'ATP.

Corrigez si je me trompe, tout ça remonte à 2001 pour moi !
En espérant avoir été assez claire -- et juste

[Guillaume69]

Bonsoir,

- deux voies principales de production d'ATP : la fermentation et la respiration.

C'est la glycolyse qui permet la production d'ATP, pas la fermentation.
La fermentation au sens strict du terme ne produit aucun ATP, il permet de reformer le pouvoir réducteur (réduction de NADH,H+ couplée à l'oxydation du pyruvate issu de la glycolyse).
La fermentation au sens large du terme = glycolyse + fermentation au sens strict.

- la fermentation est productrice de protons (H+), donc fait baisser le pH du milieu.
- la respiration utilise les protons, donc augmente ou stabilise le pH du milieu.

Non. Glycolyse et respiration se déroulent dans des compartiments différents.
La présence de H+ dans les crêtes mitochondriales est due au fonctionnement de la chaîne respiratoire : couplage de certaines oxydation des transporteurs membranaires avec une translocation des H+ de la matrice vers l'espace intermembranaire, pas à l'acidification par la glycolyse.

Enfin concernant les chiffres, je me rappelle que c'est l'équivalent de 36 ATP par molécule de glucose, en comptant glycolyse + respiration.
Sachant que la glycolyse en donne bien 4, la respiration en donne 32. (NADH,H+ donne 3ATP, FADH2 en donne 2, ne pas oublier de multiplier par deux tout ce qui correspond au cycle de Krebs, car on a 2molécules de pyruvates issues de la glycolyse d'une molécule de glucose)

[invitec84ef87d]

Dans mon cours, une molécule de glucose produit 38 ATP :
-2 ATP dans le hyaloplasme
-2 ATP dans la matrice mitochondriale
-34 ATP dans la membrane interne (10 NADHH+ (30 ATP) et 2 FADH2 (4 ATP) ).

Mais j'ai vu dans des livres qu'il dise comme vous à savoir 36 molécules d'ATP donc je ne sais pas trop quoi penser.

J'ai une autre question : encore une fois dans mon cours, on nous parle de la malate translocase, et on nous dit que l'oxalo-acetate est transforme en malate pour passer dans la matrice et une fois dans la matrice il redevient de l'oxalo-acetate, avec liberation dans le chambre externe de Alpha-cetoglutarate.
Alors qu'après quelques recherches, je trouve en fait que le malate est impliqué dans la navette malate-aspartate et que cette navette est en fait constitué de 2 permeases differentes (de type antiport) à savoir Malate/Alpha-Cetoglutarate et Aspartate/Glutamate.
Donc je vous avoue que je sus dans une sorte de flou...

Merci pour vos réponses en tout cas : vous m'avez éclairci beaucoup de choses.

[Jean-Luc P]

Concenrnat le bilans à 36, c'est basé sur un rapport P/O de 3 pour le NADH et de 2 pour le FADH₂.
Or ils sont respectivement de 2,5 et 1,5.

Les bilans amènent donc à 32 ATP si navette malate aspartate (foie) ou 30 ATP produits par glucose si navette glycérol-phosphate (lié au transport du NADH produit par la glycolyse, d'où le sacrifice évoqué dans le cours).

[invitec84ef87d]

Concenrnat le bilans à 36, c'est basé sur un rapport P/O de 3 pour le NADH et de 2 pour le FADH₂.
Or ils sont respectivement de 2,5 et 1,5.

Les bilans amènent donc à 32 ATP si navette malate aspartate (foie) ou 30 ATP produits par glucose si navette glycérol-phosphate (lié au transport du NADH produit par la glycolyse, d'où le sacrifice évoqué dans le cours).

Je dois t'avouer que j'ai pas compris ce que tu dis, parce que la tu parle de 32 et 30 ATP, alors que déjà avec 36 et 38 ATP, je galérais.

[noir_ecaille]

Waoh. Toutes mes excuses pour ces horreurs ! J'ai vraiment oublié beaucoup de choses...

[Guillaume69]

C'est pas grave d'oublier ça. Le bilan exact, ça se retrouve facilement en regardant le cycle

[Jean-Luc P]

Je dois t'avouer que j'ai pas compris ce que tu dis, parce que la tu parle de 32 et 30 ATP, alors que déjà avec 36 et 38 ATP, je galérais.

Alors la navette malate aspartate c'est ça : http://www.chups.jussieu.fr/polys/bi....Chp.10.3.html

Celle du glycérolphosphate c'est ça http://www.chups.jussieu.fr/polys/bi....Chp.11.3.html

Pour les bilans, va voir à ta BU "Biochimie" de Stryer (couverture verte pour els dernières éditions), il prend bien en compte les dernières données. De même je crois que le Garett et Grisham prend en compte les dernières données.
J'ai cherché 5 min, sur google schoolar et j'ai trouvé ce papier de 1993 assez intéressant mais qui demande à être décortiqué. En première approximation il semble qu'il soit cohérent avec les bilans à 32 et 30.

[Jean-Luc P]

Au fait, ces informations sont déductibles de la page wiki anglaise:

Autrement dit :
1 NADH permet la translocation de 4+4+2=10 protons
1 FADH₂ permet la translocation de 4+2=6 protons

et l'ATP synthase utilise 4 protons environ pour la synthèse d'un ATP
ce qui donne un rapport P:O de 2,5 pour le NADH et de 1,5 pour le FADH₂.

D'où les 32 ATP produits par molécule de glucose dans le foie :

• glycolyse : + 2 ATP

• cycle de Krebs : +2 ATP (succinyl-CoA)

• 2 NADH de la glycolyse (transportés par navette malate asp) : 2.2,5 = 5 ATP

• 2 NADH de PDH : 2.2,5 = 5 ATP

• 2 FADH₂ de Krebs : 2.1,5 = 3 ATP

[LIST]6 NADH de Krebs : 6.2,5 = 15 ATP[/LIST

TOTAL : 2+2+5+5+3+15=32

Si c'est la navette glycérol phosphate, les 2 NADH du cytosol sont convertis en FADH₂ dans la mitochondrie, ce qui diminue le bilan de 2*1 = 2 ATP, d'où l'obtention d'un bilan à 30 ATP.

Le papier à l'origine est en fait de 1991 : Mechanistic stoichiometry of mitochondrial oxidative phosphorylation
Peter C. Hinkle, M. Arun Kumar, Andrea Resetar, David L. Harris
Biochemistry, 1991, 30 (14), pp 3576–3582
DOI: 10.1021/bi00228a031