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gradient protonique???!!!



  1. #1
    melo
    Hello. Lorsqu on met des mitochondries dans un tube a essai rempli d'eau bouillie (donc sans O2) + NADH (recipent fermé et donc sans apport d O2) et que l on ajoute en suite brusquement de l O2 , il y a forte acidification du milieu, ensuite le pH (tjs mesure ds le milieu) remonte petit a petit au neutre. Que ce passe t il? Et d'ou viennent EXACTEMENT tous les H+ qui acidifient le milieu lors de l ajout de brutal de l O2. Personnelement je pense qu il viennent du NADH qui reagit avec l O2 dans la mitochondrie. Pouvez vous m'eclairee car je suis franchement perdue !!! je vous remercie. ciao

    -----


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  3. #2
    John78
    Citation Envoyé par melo
    Hello. Lorsqu on met des mitochondries dans un tube a essai rempli d'eau bouillie (donc sans O2) + NADH (recipent fermé et donc sans apport d O2) et que l on ajoute en suite brusquement de l O2 , il y a forte acidification du milieu, ensuite le pH (tjs mesure ds le milieu) remonte petit a petit au neutre. Que ce passe t il? Et d'ou viennent EXACTEMENT tous les H+ qui acidifient le milieu lors de l ajout de brutal de l O2. Personnelement je pense qu il viennent du NADH qui reagit avec l O2 dans la mitochondrie. Pouvez vous m'eclairee car je suis franchement perdue !!! je vous remercie. ciao

    Je ne suis pas un spécialiste en chimie mais tes mitochondries vont relarguer du CO2 a partir d'O2 et de glucose tout en *formant* du NADH (cycle de Krebs). Le CO2 se dissous dans l'eau sous forme de H2CO3 (acide carbonique) :

    CO2+H2O <-> H2CO3

    H2CO3 est en équilibre acidobasique avec des ions carbonates en relarguant des ions H+ :

    H2CO3 <-> (H+) + (HCO3-)
    (HCO3-) <-> (H+) + CO2

    D'ou l'acidification du milieu.

    A+
    John

  4. #3
    John78
    Evidemment j'ai écris une connerie, c'est plutôt :

    (HCO3-) <-> (H+) + [(CO3)2-]

    A+
    J

  5. #4
    Titite
    Salut,
    Personnelement je pense qu il viennent du NADH qui reagit avec l O2 dans la mitochondrie.
    C'est globalement ça
    On peut dire que le milieu extérieur à la mitochondrie va s'acidifier l'orsque la chaîne respiratoire va fonctionner car des protons sont éjectés de la matrice vers l'espace intermembranaire. En privant tes mitochondries d'O2, tu bloques la chaîne respiratoire donc les transferts de protons car l'O2 est l'accepteur final d'électrons. La chaîne respiratoire produit de l'ATP (grâce au gradient de protons) et permet de régénérer les transporteurs qui ont été réduits lors de la glycolyse ou du cycle de Krebs par exemple (NADH, FADH2).
    Voilà pour faire simple
    T.

  6. #5
    coco
    Citation Envoyé par melo
    Que ce passe t il? Et d'ou viennent EXACTEMENT tous les H+ qui acidifient le milieu lors de l ajout de brutal de l O2. Personnelement je pense qu il viennent du NADH qui reagit avec l O2 dans la mitochondrie.
    Oui, comme l'a dit Titite, quand on ajoute de l'O2, la chaine respiratoire reprend (sans O2, elle est bloquée), donc le NADH s'oxyde: les électrons réduisent un transporteur de la chaine respiratoire, et les protons sont "pompés" activement dans l'espace intermembranaire de la mitochondrie... ce qui acidifie cet espace...
    Mais, si le milieu s'acidifie, cela signifie que la membrane externe de ma mitochondrie est perméable aux protons... très certainement... car l'espace intermembranaire est à pH 7, comme le reste de la cellule. Alors que la matrice est à pH 8.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    John78
    Ouais c'était beaucoup plus simple que mon explication pas du tout tirée par les cheveux. C'est bon, je retourne sur les bancs de la fac....

    Bonne fête à tous...
    J

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  10. #7
    JPL
    Pour melo :
    Je pense que si on met des mitochondries dans de l'eau bouillie, elles ne vont pas survivre une fraction de seconde ! Elle vont éclater. C'est quoi ? Encore un exercice de SVT de lycée où l'on simplifie à l'excès les données (ou bien c'est toi qui as trop simplifié) ?
    Le NADH situé à l'extérieur des mitochondries ne peut pas pénétrer à l'intérieur. Les électrons portés par le NADH extérieur ne peuvent être transmis au NAD+ intra-mitochondrial que par des navettes biochimiques particulières (c'est dire que le liquide dans lequel on met les mitochondries est un peu plus compliqué que de l'eau bouillie).
    Personnelement je pense qu il viennent du NADH qui reagit avec l O2 dans la mitochondrie.
    Les protons ne peuvent pas provenir directement du NADH. La seule chose que celui-ci peut fournir, c'est 2 électrons en devenant NAD+. En outre le NADH ne peut pas réagir avec O2 respiratoire.
    Pour John78 :
    Les mitochondries sont incapables d'utiliser le glucose. La glycolyse se passse dans le cytoplasme.
    Pour Titite :
    L'explication est globalement correcte. L'ajout de O2 permet en effet à la chaîne respiratoire de redémarrer, donc les pompes à proton fonctionnent à nouveau, d'où l'acidification brusque du milieu extérieur. Par la suite ces protons vont être utilisés pour faire fonctionner l'ATP-synthéthase des mitochondries en repassant à l'intérieur de celles-ci, d'où le retour vers un pH plus proche de la neutralité.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  11. #8
    John78
    Citation Envoyé par JPL
    Pour John78 :
    Les mitochondries sont incapables d'utiliser le glucose. La glycolyse se passse dans le cytoplasme.

    Oui oui, niveau 1erS, je dégringole. Je me demande si mes equations ne sont pas elles aussi fausses, niveau 3ème ????


    A+
    J

  12. #9
    Neutrino
    Je crois que de l'eau bouillie de cet exercie est homotonique par rapport au milieu mitochondrial, les ions ne partent pas quand on chauffe jusqu'à ébulitition une solution

    Il est vrai par contre que l'équation glucose + 6 02 -> 6 C02 + 6 H2O est une abomination car le glucose ne rencontre jamais l'oxygène dans la "respiration cellulaire" (qui n'est rien d'autre qu'une possibilité de réoxydation du NAD, c'est une abstraction). On devrait enseigner dès le lycée: glucose -> pouvoir réducteur (NADH+H+ et FADH2) + CO2 et, ailleurs, pouvoir réducteur + O2 -> H20 + énergie sous forme d'ATP! Les élèves savent ce qu'est une oxydoréduction dès la première S...

    Cordialement
    Neutrino

  13. #10
    JPL
    pouvoir réducteur + O2 -> H20 + énergie sous forme d'ATP!
    Attention. Lors du transfert de 4 électrons du complexe classiquement appelé cytochrome-oxydase (ou cytochrome a+a3,...) vers O2, à mon souvenir aucune quantité d'énergie libérée n'est récupérable pour synthétiser de l'ATP. Ton affirmation n'est vraie que si tu considère l'ensemble de la chaîne des transporteurs d'électrons (autrement dit si ta phrase est un raccourci)).
    Mais il est très difficile de ne pas commettre ce genre d'à-peu-près si on n'entre pas dans tous les détails.
    Ceci dit, j'espère ne pas m'être trompé à mon tour.
    Je crois que de l'eau bouillie de cet exercie est homotonique par rapport au milieu mitochondrial, les ions ne partent pas quand on chauffe jusqu'à ébulitition une solution
    Les ions, oui, quoique CO3H- !!!! Mais il faut rajouter pas mal d'autres choses à la sauce pour que ça marche et je doute que tout résiste à 100° (le NADH par exemple ?). Moi je "désoxygènerais" en faisant barboter de l'azote. Mais je voulais faire remarquer simplement que dire qu'on met des mitochondries dans de l'eau, c'est assez énorme.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  14. #11
    Neutrino
    en fait oui, je résume trop. Mais c'est déjà mieux que de dire que le glucose réagit avec l'oxygène qui est complètement faux! lol
    Neutrino

  15. #12
    coco
    Citation Envoyé par JPL
    1-Encore un exercice de SVT de lycée où l'on simplifie à l'excès les données (ou bien c'est toi qui as trop simplifié) ?
    2-Les protons ne peuvent pas provenir directement du NADH. La seule chose que celui-ci peut fournir, c'est 2 électrons en devenant NAD+.
    3-En outre le NADH ne peut pas réagir avec O2 respiratoire.
    1- Bon, il faut parfois simplifier si on veut mettre de doigt sur un seul problème... et le niveau lycée, n'est pas celui de la recherche...
    2-Là, je croyais que oui... Le NADH, en s'oxydant en NAD+ libère des protons et des électrons..Non???
    3-Non, ce sont les électrons qui en fin de chaine respiratoire réduisent l'O2 en O2-, puis ....alors, je ne sais comment , avec les protons cela devient H2O...

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  17. #13
    JPL
    2-Là, je croyais que oui... Le NADH, en s'oxydant en NAD+ libère des protons et des électrons..Non???
    A partir du moment où les protons sont libérés dans l'eau ils deviennent anonymes donc il n'y a aucun raison pour dire que c'est ceux-là ou d'autres qui sont pompés. Je n'ai plus les équations quantitatives en tête mais de mémoire ce n'est pas un proton pompé par NADH oxydé (mais là j'ai besoin qu'on m'aide, je n'ai pas de livre de biochimie sous la main).
    ce sont les électrons qui en fin de chaine respiratoire réduisent l'O2 en O2-, puis ....alors, je ne sais comment , avec les protons cela devient H2O...
    De mémoire 4 électrons sont stockés sur 2 atomes de fer et 2 atomes de cuivre de la cytochrome-oxydase. Ils sont cédés à O2, et pour maintenir la neutralité électrique il faut bien qu'ils soient accompagnés par 4 protons. Je suppose qu'ils proviennent de la fraction ionisée de l'eau, mais je ne sais pas comment ils sont récupérés par le mécanisme de catalyse enzymatique pour être associés à la réaction.
    Qui le sait ?
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  18. #14
    coco
    Citation Envoyé par JPL
    A partir du moment où les protons sont libérés dans l'eau ils deviennent anonymes donc il n'y a aucun raison pour dire que c'est ceux-là ou d'autres qui sont pompés.
    Oui, mais quand on sait, que lorsque les chaines respiratoires sont stoppées ... une des conséquences est que le NADH ne s'oxyde pas, et une autre que les protons ne sont plus "pompés" dans l'espace intermembranaire, on peut penser que ceci est lié à cela... et que si ce ne sont pas les mêmes protons, ils y ressemblent beaucoup!

  19. #15
    JPL
    Oui, mais quand on sait, que lorsque les chaines respiratoires sont stoppées ... une des conséquences est que le NADH ne s'oxyde pas, et une autre que les protons ne sont plus "pompés" dans l'espace intermembranaire, on peut penser que ceci est lié à cela... et que si ce ne sont pas les mêmes protons, ils y ressemblent beaucoup!
    C'est vrai que les protons ont une facheuse tendance à se ressembler beaucoup Aussi il faut utiliser d'autres arguments pour essayer de retrouver ses petits. Avec le NADH on est à l'entrée de la chaîne des transporteurs (je sais, ce n'est pas la seule entrée, mais cela ne change rien au raisonnement). Pour assurer la neutralité électrique des réactions d'oxydo-réduction, chaque électron est obligatoirement "accompagné" par un proton. A l'autre extrémité de la chaîne les électrons sont cédés à O<sub>2</sub> selon la réaction :
    <center>O<sub>2</sub> + 4 e<sup>-</sup> + 4 H<sup>+</sup> ---&gt; 2 H<sub>2</sub>O</center>
    Autrement dit les 4 protons sont également cédés à O<sub>2</sub>, ce qui signifie que le bilan en protons de la chaîne des transporteurs est nul. Si les protons ne sont plus pompés en l'absence d'oxygène, ce n'est pas parce qu'ils ne sont plus produits, c'est parce que la pompe n'est plus alimentée en énergie, ce qui est très différent. La conséquence de tout cela, c'est que les protons pompés ne proviennent pas du NAD, mais de l'ionisation de l'eau. Il faut remarquer en outre que la synthèse d'ATP par le mécanisme chimio-osmotique ne nécessite la "production" d'aucun proton, puisque ceux qui sont pompés repassent dans la matrice mitochondriale lors de la synthèse de l'ATP.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  20. #16
    coco
    Citation Envoyé par JPL
    Il faut remarquer en outre que la synthèse d'ATP par le mécanisme chimio-osmotique ne nécessite la "production" d'aucun proton, puisque ceux qui sont pompés repassent dans la matrice mitochondriale lors de la synthèse de l'ATP.
    OK, mais ce sont les réactions d'oxydoréduction des chaînes respiratoires qui fournissent l'énergie à la pompe...je crois... donc s'il n'y a pas de NADH pour alimenter les chaînes respiratoires, il ne peut y avoir de "pompage" de protons!... et pas de protons qui ressortent par les sphères ATPsynthétases...
    Donc les phénomènes de production de protons et leur pompage sont liés! non???

  21. #17
    JPL
    Donc les phénomènes de production de protons et leur pompage sont liés! non???
    Eh Coco, tu veux gagner le match au finish ?
    Je suis parfaitement d'accord pour la première partie de ta réponse, mais pas pour la partie citée : il n'y a pas de production de protons. mais par contre, comme dans toute solution aqueuse, il y a une réserve de "protons" (sous forme H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) provenant de la dissociation de l'eau. Désolé... et bon réveillon.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  22. #18
    coco
    Citation Envoyé par JPL
    il n'y a pas de production de protons. mais par contre, comme dans toute solution aqueuse, il y a une réserve de "protons" (sous forme H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) provenant de la dissociation de l'eau. Désolé... et bon réveillon.
    OK! Ne soit pas désolé... car les "miens" y sont aussi...
    Allons, il faut que j'y aille... Bon réveillon à vous tous!

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  24. #19
    Neutrino
    de toutes façons les protons sont toujours sous forme H3O+ lol
    Neutrino

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