Rôle réel de l'oxygene moléculaire dans les mitochondries ?

[Alvin19]

Une question toute bête en apparence me taraude...

Nous savons que la respiration aérobie requiert du dioxygène pour produire de l'ATP.
Cette réaction est globalement l'inverse de la photosynthèse soit C6H12O6 + 6 O2 ==> 6 H2O + 6 CO2 + Energie

C'est la version simplifiée et les mécanismes en jeu dans les mitochondries sont beaucoup plus complexes...(chaine respiratoire , cycle de Krebs...)

Ce que j'ai pu observer dans la littérature scientifique, c'est que dans la phosphorylation oxydative qui produit de l'énergie, un des complexes de la chaine respiratoire le cytochrome c oxydase (complexe IV) réduit l'oxygène moléculaire en eau et il se produit un dégagement de chaleur.
Le mécanisme retenu serait un transfert direct de 4 électrons avec rupture de la liaison O-O et récupération d'Hydrogène soit en simplifié:
O2 + 4 H + 4 e- ==> 2 H2O

Ma question est la suivante:
L'oxygène étant sous forme de gaz dissous et l'eau produite se retrouvant à l'état liquide, n'y a t'il pas une différence de densité qui s'opère au sein de la mitochondrie ?
Et cette différence de densité entre Oxygene moléculaire gazeux + hydrogene et l'eau sous forme liquide ne serait-elle pas à l'origine d'une dépression interne dans la mitochondrie qui permettrait à l'ATP synthase de fonctionner ?

Merci pour votre attention.
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[JPL]

Il n'y a pas formation d'hydrogène gazeux mais simplement des protons qui sont récupérés dans les réactions chimiques. Regarde par exemple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Cha%C3%AEne_respiratoire.

Je n'ai pas lu tout l'article pour voir s'il contient des inexactitudes mais il y a l'essentiel. Il n'y a pas un gradient de densité mais un gradient de protons. Tout repose sur les mécanismes électrochimiques.

[Azaaar]

Salut,

Il est clair qu'il y a une différence de densité entre les différents compartiments de la mitochondrie espace intermembranaire est riche en proton H+ alors que la matrice est riche en protéine dont le cytochrome C très connue dans les phénomènes d'apoptose après je pense que la biologie n'est pas encore compris complètement sur le bout des doigts le fonctionnement totale de la mitochondrie.

[Azaaar]

Pour moi la différence de densité ne serait pas au niveau de l'eau et du dioxygème mais plutôt entre les différents composant protéique qui compose les différents compartiments mitochondriale.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Alvin19]

Merci pour la réponse JDL, j'aurais du commencer par là...

J'ai consulté wikipédia en effet et j'ai même demandé l'avis des enseignants chercheurs de la faculté des sciences voisine.
Il en ressort que l'on n'est pas sur de ce qui se passe réellement dans les mitochondries et que beaucoup de choses sont basées sur des suppositions qui sont peu à peu étayées par des observations.
Pour la réduction de l'oxygène moléculaire on pensait auparavant a des intermédiaires comme l'anion superoxyde ou le péroxyde pour maintenant s'orienter vers une réduction directe.

Je passe un copié-collé de cette conclusion issu de ce lien trés instructif :
http://ressources.unisciel.fr/biocel..._Chap5_19.html
"Bilan final
Le bilan final de toutes ces inter conversions chimiques, c'est que l'oxydation complète d'une molécule de glucose fournira 30 molécules d'ATP et qu'une molécule d'acide gras, tel que le palmitate (C16), fournira 120 molécules d'ATP. La complexité des inter conversions chimiques qui s'effectuent dans les mitochondries trouve sa justification dans un phénomène de fractionnement de l'énergie libérée qui évite un dégagement excessif de chaleur dû à la condensation de 2H2 et O2 (en 2H2O). L'énergie peut être convertie efficacement en liaisons riches en énergie dans des molécules telles que l'ATP grâce à des réactions couplées. "

Ce dégagement de chaleur observé au niveau du cytochrome oxydase pourrait bien être le fruit d'une réaction oxy-hydrogène au niveau nanométrique comme mécanisme de régulation?
La thermogénèse chez les plantes est également troublante:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermo..._de_la_chaleur
Avec le même mécanisme, certaines plantes peuvent monter la température de leur inflorescence à plus de 35°C au dessus de la température ambiante.

Cordialement.

[Alvin19]

Merci également Azaaar, je vais prendre le temps de regarder plus en détails les phénomènes d'apoptose...