Chaine respiratoire 2013-2014

L1 Santé/UE1/ 2013-2014 C HAINE RESPIRATOIRE - S UPPORT DE COURS
Dr. A. BOULLIER
D
Dé éfinition finition
création d’un gradient transmembranaire de protons
qui va servir à fabriquer de l’ATP (molécule énergétique
universelle utilisable)
La chaîne respiratoire :
ensemble de réactions de transfert d’électrons
permettant la réoxydation des coenzymes réduits
Localisation
Localisation
La chaîne respiratoire est localisée
dans la membrane interne des
mitochondries
Membrane interne : imperméable à la
plupart des ions et des molécules
Chaque mitochondrie contient des
milliers d'exemplaires de la chaîne
de transport d'électrons

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Rôle et origine des coenzymes réduits
(substrats de la chaîne respiratoire)
- Glycolyse
-β-oxydation des acides gras
- Cycle de Krebs
Lors de la dégradation, les carbones des nutriments sont oxydés
alors que ces coenzymes sont réduits
Fournit la majorit
Fournit la majorité éde de
NADH et FADH
NADH et FADH
2
2
L’ATP est formé lors de la réoxydation des coenzymes
par la chaîne respiratoire
Transporteurs d’électrons
Nucléotides (NADH, FMN, FAD)
Cytochromes
Coenzyme Q ou Ubiquinone
Protéines Fer-Soufre

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Composants de la chaîne d’oxydo-réduction
4 complexes enchassés dans la membrane
interne de la mitochondrie
2 transporteurs mobiles :
- Ubiquinone
- Cytochrome c
Complexe Enzymes Coenzymes
Caractéristiques des complexes
III
III UbiQ-Cytc Cyt b, Cyt c
1
oxydoréductase Prot Fe-S
I
I NADH FMN
Déshydrogénase Prot Fe-S
II
II Succinate FAD
Déshydrogénase Prot Fe-S
IV
IV Cytc Cyt a, Cyt a
3
oxydase Cu

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Les électrons vont se déplacer du plus faible potentiel E
0
’ au plus fort
Le potentiel d’oxydoréduction (E
0
’) définit la faculté de composants à
perdre ou à gagner des électrons
La direction du flux le long de la chaîne respiratoire est déterminée
par les potentiels d’oxydoréduction des composants de la chaîne
Potentiel d
Potentiel d’ ’oxydo oxydo- -r ré éduction duction standard (E standard (E
0
0
’
’) )
Potentiel d
Potentiel d’ ’oxydo oxydo- -r ré éduction standard (E0 duction standard (E0’ ’) )
Couple Red
Couple Red- -Ox Ox E0 E0’ ’(Volts) (Volts)
NAD+/NADH - 0,32
FMN/FMNH
2
- 0,30
Complexe I
Complexe I
Complexe II
Complexe II
FAD/FADH
2
- 0,30
Q/QH
2
0,045
Complexe III
Complexe III
Cyt b ( Fe3+) / Cyt b (Fe2+) 0,077
Cyt c1 ( Fe3+) / Cyt c1 (Fe 2+) 0,220
Cyt c ( Fe3+) / Cyt c (Fe2+) 0,254
Complexe IV
Complexe IV
Cyt a ( Fe3+) / Cyt a (Fe2+) 0,290
Cyt a3 ( Fe3+) / Cyt a3 (Fe2+) 0,550
½ O
2
/ H
2
O 0,816
Transfert
Transfert
des
des
é
électrons lectrons

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Sens du transfert des
Sens du transfert des é électrons lectrons
Gradient de protons
Membrane interne imperméable à protons permet l’établissement de ce gradient
I
IIII III IV IV
II
II
MATRICE
MATRICE
ESPACE
ESPACE
INTERMEMBRANAIRE
INTERMEMBRANAIRE
Le transfert d’électrons entraîne un pompage de protons de la matrice
vers l’espace intermembranaire
H
H
+
+
H
H
+
+
H
H
+
+