Chaine respiratoire

[Juliette16]

bonjour !


Le NADH, formé dans la matrice, cède ses électrons à la NADH déshydogénase (complexe I), accessible par la face interne de la membrane interne. Ces électrons cheminent du complexe I jusqu'à l'O2, via les coenzyme Q - complexe III - cytochrome c - complexe IV. L'oxygène moléculaire, accepteur final des électrons, sera réduit en H2O.

Le FADH2 cède, quant à lui, ses électrons au complexe II. Le cheminement des électrons est ensuite identique à celui suivi par les électrons fournis par le NADH (coenzyme Q - complexe III - cytochrome c - complexe IV).

NADH et FADH2 sont les coenzymes de la chaîne respiratoire. Quand est-ce que que l'un et l'autre sont utilisés? Parfois il n' y a que le coenzyme FADH2 qui est oxydé ( donc il y aura moins d'ATP .. )

par exemple, si le E0' A/AH2 = -0,15 , il n'y a pas oxydation du NADH car E0' NADH/NAD < E0' A/AH2 ....


Sinon un autre truc m'echappe ...


Une fois que l'O2 a accepté les électrons et s'est réduit en H20 .. comment la machinerie de la respiration redémarre ?
Le NADH est de nouveau oxydé, oui , mais comment ? grâce à une enzyme ?

merci
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[Juliette16]

. Dans mon cours j'ai noté : " Le NADH,H+ formé est réoxydé par O2 en donnant l'équation bilan :


NADH,H+ + 1/2O2 -----> NAD+ + H2O ( cette réaction se fait grâce à une enzyme déshydrogénase )


ça veut dire que dès qu'il y a de l'O2 qui capte les électrons pour se réduire en H20, cela déclenche tout de suite l'oxydation du NADH,H+ ( qui se transforme donc en NAD+, les électrons sont ainsi cédés à la chaine respiratoire ???

[blisax]

Bonjour,
Au sujet du redémarrage du la machinerie, donc comme tu l'a très bien dit le NADH,H+ cède ces électrons au complexe I. On se retrouve alors avec du NAD+, ce NAD+ va ensuite participer au cycle de Krebs (qui se déroule égallement dans la matrice mitochondriale), en effet ce cycle a besoin de NAD+ qu'il va réduire en NADH,H+. Ce NADH,H+ va bien sûr de nouveau pouvoir céder ces électrons au complexe du I. C'est en somme, une sorte de boucle.

[Juliette16]

Merci Blisax

Je n'ai pas encore appris le cycle de krebs en détail, avant il faut que j'assimile la glycolyse ....

Je ne sais pas trop si je comprends le lien entre glycolyse , phosphorylation oxydative et cycle de krebs ...


Le bilan de la glycolyse : 1 molécule de glucose + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ --> 2 pyruvate + 2ATP + 2NADH,H+ ça c'est OK.

But de la glycolyse ? Dégrader le glucose afin de fournir de L'ATP. Cependant, celle ci n'en procure que 2. Grâce à la phosphorylation oxydative, on obtient un rendement plus important.
Les 2 NADH,H+ formés lors de la 2ème phase de la glycolyse ( plus précisément lors de l'oxydation du 3P-glycéraldéhyde en 1,3 Biphosphoglycérate) sont réoxydés en NAD+ grâce à un système de navette [ Le NADH,H+ cède ses électrons à l'oxaloacétate pour donner du malate, donc NADH+ est oxydé en NAD+). C'est fondamental que le NADH,H+ formé lors de la dégradation du glucose soit réoxydé sinon, la glycolyse ne pourrait plus tourner ! ( cette réaction rédox se passe dans le cytosol de la mitochondrie ). Ensuite, le malate produit passe dans la matrice mitochondriale via la membrane interne et celui ci est réoxydé en oxaloacétate , ceci est possible car le malate cède ses électrons au NAD+, ce qui donne le NADH,H+. Ce NADH, H+ va entrer dans la chaîne respiratoire (située dans la membrane interne) et céder ses électrons au complexe I de la chaîne. --> NADH,H+ oxydé devient NAD+ , et le NAD+ rentre dan le cycle de krebs. Le NADH,H+ peut donc provenir de l'oxydation du malate après la glycolyse :§ mais aussi du cycle de krebs. Plus de NADH,H+ envoyés dans la chaine respiratoire = Plus d'ATP synthétisés à la fin donc plus d'énergie !

J'ai noté sur mon schéma que l'oxaloacétate est régénéré en aspartate dan la matrice et que celui ci était envoyé dans le cytosol ... Mais que devient-il ensuite ?

Pour ce type de navette que je viens de décrire, Lorsqu'une molécule de glucose est dégradé, il y a 3 ATP formés lors de la phosphorylation oxydative + les 2 ATP formés lors de la glycolyse soit 8 ATP/glucose dégradé

Mais parfois ( dans quel cas ? ) ce n'est pas le complexe I qui est la voie d'entrée de la chaine respiratoire mais le complexe II .
J'ai vu en cours l'exemple de la navette du glycérol phosphate ( Il n'y a que celle là ? )
Donc les NADH,H+ formés lors de la glycolyse sont oxydés en NAD+ : NADH,H+ cède ses électrons au dihydroxyacétone qui est réduit en alpha-glycéro-P. Ce dernier cède de nouveau ses électrons au FAD, ce qui donne le FADH2. FADH2 cède alors ses électrons en se réoxydant : les électrons traversent la chaine respiratoire jusqu'à l'accepteur terminal d'électrons ( L'O2).

Ici, pour cette navette, il y a 6 ATP/ glucose dégradé en pyruvate.

est-ce que déjà tout ce que j'ai dit est correct ?



glycolyse aérobie : pyruvate transformé en acetyl coA, qui lui entre dans le cycle de krebs. (NADH/FADH2) formés sont régénérés via la chaine respiratoire

après il me reste à comprendre le cas des fermentations, la voie des pentoses P , catabolisme des autres hexoses et cycle de krebs .... puis la régulation de tout ça....


par contre je ne suis pas sure d'avoir compris la régulation de PFK2 par exemple. A jeun, il y a sécrétion de glucagon et inhibition de la glycolyse ?


merci beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[blisax]

C'est a tout le métabolisme mitochondriale que tu t’attaques là.
Bon avant tout, c'est surement un petite erreur d’inattention de ta part mais "cette réaction rédox se passe dans le cytosol de la mitochondrie" est totalement faux: Il n'y a pas de cytosol dans la mitochondrie !
Je vais essayer de résumer le mieux possible ce métabolisme:

La glycolyse :

Cette réaction se passe dans le cytosol et transforme du glucose en pyruvate. Le but de cette glycolyse est de produire de l'ATP, et de former du pyruvate car celui ci peux être importé dans la mitochondrie via les porines.
Le bilan de cette glycolyse est: glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD⁺ → 2 pyruvate + 2ATP + 2 NADH + 2H⁺ + 2 H2O.
Dans cette réaction le glucose est oxydé en pyruvate, cette oxydation est couplé avec la réduction du NAD⁺.


Le cycle de Krebs :

Ce cycle se déroule dans la matrice mitochondriale, le but est de produire des intermédiaires énergétiques (FADH2 et NAD+H⁺) qui seront utilisé durant la chaine respiratoire grâce au pyruvate produit par la glycolyse.
Le bilan de ce cycle de Krebs : Acétyl-coenzyme A + 3 NAD⁺ + FAD + GDP + Pi + 2H2O → coenzyme A + 3NADH + 3 H⁺ + FADH2 + GTP + 2 CO2.


La chaine respiratoire :

La chaine respiratoire se déroule au niveau des crêtes mitochondriales, le but est de produire de l'ATP grâce aux intermédiaires énergétiques (FADH2 et NAD+H⁺).
Le bilan de la chaine respiratoire : NADH + H⁺ + FADH2 + 1/2 O2 + 2H⁺ + 1ADP + Pi → NAD⁺ + FAD +H2O + ATP

La bêta-oxydation rentre aussi en compte mais je pense que tu as déjà pas mal de détails

J’espère avoir réussi a te montrer où vient tel ou tel substrat, sinon n'hésite pas a reposer la question.

Pour finir, en effet, a jeun (c'est a dire en hypoglycémie) il y a bien sécrétion de glucagon mais il ne me semble pas qu'il y est une inhibition de la glycolyse (a vérifier), par contre il y a une inhibition de la glycogénogenèse.