La mitochondrie est donc une petite usine qui produit l'énergie (l'ATP) via une chaîne de production qui s'appelle la chaîne respiratoire permettant la respiration cellulaire. Oui, vous avez bien lu, une cellule ça respire !
Toutes les cellules du corps humain sont capables d'utiliser le glucose pour produire un intermédiaire énergétique : la molécule d'ATP (adénosine triphosphate). Cette molécule est utilisée dans de nombreux processus cellulaires.
L'ATP peut être produite après l'oxydation du glucose au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale. Les composés réduits \ce{RH}, \ce{H+} formés lors de l'oxydation du glucose sont réoxydés en présence de dioxygène au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale.
Les cellules régénèrent ensuite l'ATP à partir de l'ADP essentiellement de trois manières différentes : par phosphorylation oxydative dans le cadre de la respiration cellulaire, par photophosphorylation dans le cadre de la photosynthèse, et par phosphorylation au niveau du substrat au cours de certaines réactions ...
L'ATP est une molécule constituée d'adénine liée à un ribose qui, lui, est attaché à une chaîne de trois groupements phosphate. Comment l'ATP produit de l'énergie : Le mécanisme consiste au transfert d'un groupement phosphate sur une autre molécule et l'ATP devient alors l'adénosine-diphopshate (ADP).
La respiration cellulaire est l'ensemble des processus du métabolisme cellulaire convertissant l'énergie chimique contenue dans le glucose en adénosine triphosphate (ATP).
La molécule d'ATP
L'ATP n'est pas stockée dans la cellule mais est constamment régénérée par le métabolisme. Dans la cellule musculaire, il existe deux grandes voies métaboliques d'utilisation du glucose pour produire de l'ATP : la respiration cellulaire et la fermentation lactique.
La mitochondrie est donc une petite usine qui produit l'énergie (l'ATP) via une chaîne de production qui s'appelle la chaîne respiratoire permettant la respiration cellulaire.
L'ATP est la molécule énergétique de la cellule. Elle est formée lors de la respiration cellulaire en milieu aérobie, ou par fermentation en milieu anaérobie. L'ATP est utilisée dans le muscle pour la contraction musculaire, en permettant le glissement des filaments d'actine au milieu des filaments de myosine.
Fermentations, respiration ; Glycolyse, cycle de Krebs, chaîne respiratoire.
la synthèse de l'ATP résulte du couplage entre ces deux pompes à protons (redox et ATP synthase). Le gradient transmembranaire de protons joue donc le rôle d'intermédiaire énergétique obligatoire entre le tranfert des électrons et l'ATP synthase.
L'ATP entre dans la fabrication des acides nucléiques
Si la molécule d'ATP est trouvée à l'état libre dans les cellules, elle sert également de matériau de construction pour la synthèse des acides nucléiques, la classe de macromolécules essentiellement en charge de l'information génétique (voir fig. 2).
Remarque (hors programme) : pourquoi 36 ou 38 molécules d'ATP ? En fait cela dépend de la manière dont les transporteurs de protons (NADH) sont transférés dans la matrice.
Les trois nutriments qui apportent de l'énergie au corps sont les glucides, les protéines et les lipides. Les glucides représentent la grande famille des « sucres ». Cette grande famille comprend à la fois les glucides simples (fructose, sucre de table, etc.)
Les glucides :
Les glucides, souvent appelés "sucres", constituent avec les lipides, la première source d'énergie du corps. Ils sont indispensables pour le fonctionnement des muscles et du cerveau.
L'énergie est apportée sous forme de molécules d'ATP à toutes les cellules. Il n'y a pas de stockage de l'ATP, cette molécule est produite par les cellules à partir de matière organique, notamment le glucose.
L'énergie mécanique de la contraction musculaire provient directement de l'énergie chimique (ATP). Elle est stockée dans le muscle, surtout sous forme de glycogène (environ 100μmol d'unité glucose/g de muscle).
Elles sont un lieu de stockage du calcium, de catabolisme des acides gras (tout comme les peroxysomes avec lesquels elles communiquent) pour la production d'énergie et elles sont impliquées dans l'apoptose, une forme de mort cellulaire programmée.
Rôle de la mitochondrie
Celle-ci est un ensemble de réactions qui permettent de convertir le glucose en molécule énergétique, l'ATP. Ce processus comprend plusieurs étapes, dont le « cycle de Krebscycle de Krebs », un ensemble de réactions métaboliques qui a lieu dans la matrice de la mitochondrie.
Donnez les nutriments nécessaires à vos mitochondries : notamment le magnésium (les carences sont fréquentes) et les vitamines du groupe B, voire, si besoin : coenzyme Q10, acide alpha-lipoïque, carnitine, etc… comme vu plus haut, et à choisir selon chaque particulier, comme toujours.
Le glycogène se traduit comme la première source d'énergie consommée par l'organisme lors d'un effort. Lors d'un exercice intense, le glucose est le nutriment utilisé en priorité par les muscles. Il est également la seule source d'énergie utilisable par le cerveau et le système nerveux.
Pour pouvoir fonctionner, les organes ont besoin d'énergie. Le muscle, par exemple, a besoin de cette énergie pour permettre sa contraction et donc son fonctionnement. L'énergie dont a besoin l'organe est produite au niveau des cellules du tissu.
Pendant l'activité musculaire, la régénération de l'ATP se fait suivant 3 voies : par interaction de l'ADP avec la créatine phosphate (1), par respiration cellulaire anaérobie (2) et par respiration cellulaire aérobie (3).
Une grande partie de l'énergie produite dans les voies cataboliques se retrouve contenue dans le NADH et le FADH2 ; elle sera convertie en ATP dans la mitochondrie : les coenzymes réduits mitochondriaux cèdent leurs deux électrons à un système de transporteurs qui, par une cascade de réactions d'oxydo-réduction, amène ...
Comme le NADH est oxydé par le complexe I (transport d'un proton à travers la membrane mitochondriale) et le FADH2 est oxydé par le complexe II (transport de zéro proton à travers la membrane mitochondriale), la production nette de molécules d'ATP sera de 3 et 2 respectivement.