Galerie de cartes mentales Biologie-Chapitre 6 Mitochondries et conversion de l'énergie cellulaire
Il s'agit d'une carte mentale sur la conversion d'énergie entre les mitochondries et les cellules du chapitre 6 de Biologie, comprenant les caractéristiques de base du corps filaire, la respiration cellulaire et l'échange d'énergie, etc.
Modifié à 2023-12-06 20:52:37Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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Chapitre 6 Mitochondries et conversion de l'énergie cellulaire
Caractéristiques de base des mitochondries
forme, quantité et structure
Sous forme de fils, de granulés ou de tiges. Gonflement acide, granuleux alcalin
La membrane externe est la membrane unitaire externe des mitochondries.
Porines, canaux de transport de substances de la membrane externe
Les substances volumineuses nécessitent des transporteurs de protéines membranaires externes et internes
De nombreuses particules adhèrent à la surface de l'intima
La perméabilité est faible et les substances doivent utiliser des transporteurs ou perméables membranaires spécifiques pour traverser la membrane.
La faible perméabilité contribue à l'établissement d'un gradient chimique de protons à travers la membrane mitochondriale interne
structure
cavité matricielle
espace intermembranaire
crête
cavité intercrânienne
espace intracrânien
Grana (essentiellement ATP synthase)
tête
Catalyse la synthèse de l'ATP
poignée
substrat
Points de contact de la membrane interne et externe ¾ points de contact de transposition
translocon intimal Tim
protéine de canal
translocateur de membrane externe Tom
protéine réceptrice
La matrice est le siège du métabolisme oxydatif
Contient des enzymes apparentées
Les mitochondries sont les seuls organites des cellules humaines qui contiennent de l'ADN en plus du noyau.
composants chimiques
protéine
Principaux composants des mitochondries
taper
protéine soluble
protéine insoluble
Phospholipides
Principalement des phospholipides
cardiolipine
Le contenu principal de l'intima, la clé de la faible perméabilité matérielle de l'intima
Le rapport protéines de la membrane externe/lipides est de 1:1 et le rapport protéines de la membrane interne/lipides est de 4:1.
enzyme marqueur
Membrane externe ¾¾¾¾ monoamine oxydase
Espace intermembranaire ¾¾¾¾ adénylate kinase
Intima ¾¾¾¾ Cytochrome oxydase
Substrat ¾¾¾¾ Malate déshydrogénase
système génétique
ADNmt
organite semi-autonome
Chaîne lourde à anneau extérieur, chaîne légère à anneau intérieur
Fonction
La phosphorylation oxydative
Absorption et libération de Ca2
Impliqué dans la mort cellulaire
Respiration cellulaire et échange d'énergie
Dans des organites spécifiques (principalement les mitochondries), avec la participation de l'O2, diverses substances macromoléculaires sont décomposées pour produire du CO2 en même temps, le processus de stockage de l'énergie libérée par le catabolisme dans l'ATP est appelé respiration cellulaire, également connue sous le nom de respiration cellulaire. oxydation biologique ou oxydation cellulaire
Caractéristiques
Il s’agit essentiellement d’une série de réactions redox catalysées par des enzymes dans les mitochondries.
L'énergie produite est stockée dans les liaisons phosphates à haute énergie de l'ATP.
L'ensemble du processus de réaction s'effectue étape par étape et l'énergie est également progressivement libérée.
La réaction est réalisée à température constante (37°C) et dans des conditions de pression constante.
La réaction nécessite la participation de H2O
processus
Glycolyse
Dans le cytoplasme, 1 glucose → 2 pyruvate
Production nette de 2ATP à partir du glucose et de 3ATP à partir du glycogène
la phosphorylation au niveau du substrat
NADH H entre dans le système via un système de navette spécifique
Production d'acétyl CoA
Dans des conditions d'oxygène suffisantes, dans le système mitochondrial, 1 pyruvate → 1 acétyl CoA, 1CO2 et 1NADH H
cycle de l'acide tricarboxylique
L'acétyl CoA se condense d'abord avec l'oxaloacétate contenant 4 atomes de carbone dans la matrice mitochondriale, et les deux sont liés de manière covalente pour former de l'acide citrique contenant 6 atomes de carbone.
Grâce à 7 réactions enzymatiques consécutives et 2 décarboxylations, l'oxaloacétate du stade initial de la réaction est reformé à la fin du cycle.
Une molécule d'acide citrique participe au cycle de l'acide tricarboxylique, générant un total de 10 molécules d'ATP jusqu'à la fin du cycle.
Sous-thème 1Acétyl CoA 3NAD FAD ADP Pi→2CO2 3NADH 1FADH2 ATP 2H CoA-SH
1 Acétyl CoA 3 (NAD) FAD ADP Pi→ 2(CO2) 3NADH 1(FADH2) ATP 2(H) CoA-SH
La phosphorylation oxydative
La base de la phosphorylation oxydative
Chaîne respiratoire (chaîne de transfert d'électrons)
Il est composé d'une série de substances chimiques qui acceptent et libèrent de manière réversible des électrons ou H. Ils existent dans la membrane interne des mitochondries et forment un système fonctionnel complexe lipoprotéique interconnecté et organisé de manière ordonnée. On l'appelle également chaîne de transport d'électrons, chaîne respiratoire. mitochondries couplées.
Corps de transfert d'électrons (enzyme ou coenzyme qui transfère uniquement des électrons)
Cytochrome
protéine fer-soufre
Quinones
Corps de transfert d'hydrogène (enzyme ou coenzyme qui transfère à la fois les électrons et les protons)
quatre complexes
Complexe I - Complexe NADH-CoQ réductase (NADH déshydrogénase)
Le NADH transfère des électrons vers CoQ et transfère simultanément des protons de la matrice mitochondriale vers l'espace intermembranaire.
Complexe II - complexe succinate-CoQ réductase (succinate déshydrogénase)
Transfert d'électrons catalytique de l'acide succinique au CoQ
Plat complexe - Complexe CoQ-cytochrome c réductase (cytochrome réductase)
Catalyse le transfert d'électrons de la CoQ vers le cytochrome C et transfère simultanément les protons de la matrice mitochondriale vers l'espace intermembranaire
Complexe IV – complexe cytochrome c oxydase (cytochrome oxydase)
Les électrons reçus du cytochrome c sont transférés vers l'oxygène et les protons sont transférés vers l'espace intermembranaire mitochondrial.
Les complexes I, III et IV sont tous des pompes à protons, qui peuvent transférer des protons de la matrice mitochondriale vers l'espace membranaire mitochondrial pour former un potentiel de force motrice de protons.
En plus d'être responsable d'une partie de la réaction enzymatique dans le processus de transfert d'électrons (à l'exception du cytochrome c), il est également lié aux bimolécules lipidiques de la membrane mitochondriale sous une forme mosaïque.
Deux chaînes respiratoires complètes
La chaîne respiratoire du NADH, composée des complexes I, B et IV, catalyse la déshydrogénation et l'oxydation du NADH.
La chaîne respiratoire (FADH2), composée de complexes II, HE et IV, catalyse la déshydrogénation et l'oxydation de l'acide succinique
Deux complexes quelconques sont reliés par des molécules diffusibles telles que la coenzyme Q et le cytochrome c
Chaque composant est disposé de manière ordonnée, les électrons sont transférés de haut en bas en fonction du potentiel redox et l'énergie est libérée étape par étape.
Le complexe ATP synthase catalyse la synthèse de l'ATP
Le grana, également appelé complexe V, est un complexe enzymatique bidirectionnel impliqué à la fois dans la synthèse et l'hydrolyse de l'ATP. Largement présent sur la membrane thylakoïde ou la membrane cellulaire des chloroplastes, des bactéries hétérotrophes et des bactéries photosynthétiques
formulaire
tête
Il est d'apparence sphérique, dépassant de l'intima (crête) et faisant face au stroma, et s'enlève facilement de l'intima. Excrétion, l'essence chimique est une protéine périphérique à activité catalytique, appelée facteur (F1) ou (F1)-ATPase
poignée
Il a une apparence en forme de bâtonnet et constitue une structure reliant (F0) et (F1). Son essence chimique est une protéine qui rend (F1) sensible à l'oligomycine, ou on l'appelle protéine conférant une sensibilité à l'oligomycine (). OSCP). Une fois que l’oligomycine s’est liée à l’OSCP, elle bloque spécifiquement les canaux protoniques et inhibe la synthèse de l’ATP.
substrat
Un substrat est une protéine hydrophobe intégrée dans la membrane mitochondriale interne (crête), appelée (F0) ou (F0)-ATPase
Le facteur F de l'ATP synthase se compose de 5 types et de 9 sous-unités, à savoir αgβ3v8E, qui possède 3 sites catalytiques pour la synthèse de l'ATP (un pour chaque sous-unité β et β sont les principales parties qui expriment l'activité enzymatique). pétales d'oranger
ε, V et c se combinent pour former un « rotor », situé au centre de αgβ3, régulant l'ouverture et la fermeture des sites catalytiques des trois sous-unités β. La sous-unité ε a pour fonction d'inhiber l'hydrolyse enzymatique de l'ATP et de la bloquer. Canaux H, réduisant les fuites de H.
Le facteur (F0) est composé de plusieurs sous-unités, formant un canal protonique transmembranaire. Le diamètre du facteur (F0) est d'environ 7,5 nm. Les 12 sous-unités c forment une structure en forme de roue. entre la sous-unité c à l’extérieur. Il y a un canal de protons dans la sous-unité a, et la sous-unité C peut être entraînée et tournée par le courant de protons fourni par la sous-unité a, c'est-à-dire que la sous-unité a est le seul canal pour le flux de retour (H).
Le gradient électrochimique formé par (H) à travers la membrane lors du transfert d'électrons
hypothèse de la chimiosmose
argument principal
Former un gradient électrochimique de protons des deux côtés de la membrane interne
Poussé par le gradient, H dans l’espace intermembranaire mitochondrial traverse l’ATP synthase sur la membrane interne. S'écoule vers la matrice mitochondriale, incitant l'ATP synthase à catalyser l'ADP et Pi pour synthétiser l'ATP.
Les principales étapes
La chaîne respiratoire de la membrane mitochondriale interne peut être considérée comme une pompe à protons.
L'ATP synthase constitue la matrice du reflux d'H à haute concentration dans l'espace intermembranaire le long du gradient de concentration. canal et catalyse la synthèse de l’ATP
Caractéristiques
Accent sur l'unité de la structure et de la fonction de la membrane mitochondriale
Accent sur la chimie dirigée des mitochondries
L'énergie contenue dans le gradient électrochimique est convertie en énergie chimique de l'ATP.
combiné à des mécanismes allostériques