Mitochondrie 2BIOS02 10

De biorousso
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Qu'est-ce que la mitochondrie?

Les mitochondries sont des organites de forme tubulaire, de taille voisine de celle des bactéries, présentes dans presque tous les types de cellules eucaryotes.

Où trouve-t-on les mitochondries?

Les mitochondries se trouvent dans les cellules eucaryotes. Certaines cellules peuvent avoir qu'une seule mitochondrie, certaines des centaines, même des milliers. Leur nombre dépend des besoin de la cellule en énergie. Certaines cellules, comme les cellules musculaires qui consomment beaucoup d'énergie, possèdent beaucoup plus de mitochondries par rapport aux cellules (adipeuses).

Quel est son rôle dans la cellule?

La mitochondrie est le lieu de la respiration cellulaire permettant ainsi la production d'énergie par la cellule. Elle produit de l'ATP, participe à la synthèse de stéroïdes hormonaux, séquestre le calcium et participe à la mort cellulaire (l'apoptose). En cas d'absence d'oxygène la cellule utilise la fermentation du cytoplasme pour produire l'énergie qui lui est nécessaire, mais cela est moins efficace. Elle libère également l'ATP produit dans le cytoplasme extramitochondrial, siège des principales réactions biochimiques endergoniques.

Qu'est-ce que l'ATP?

L'ATP est une molécule qui fournit l'énergie nécessaire aux réaction chimiques des cellules. Elle est composée d'adénine, de ribose et de trois groupements de phosphates.

Quelle est la structure de la mitochondrie?

La mitochondrie a la forme d'un bâtonnet ou d'une sphère d'environ 0,5 à 1 µm de diamètre. Leur nombre est variable selon leur activité métabolique.
La motochondrie possède une ADN qui lui est propre (= ADN mitochondrial). L'ADN et la présence des deux membranes ont permis de confirmer le mécanisme d'endosymbiose. La mitochondrie se comporte comme une cellule à une cellule. En effet, elle a sa propre information génétique déterminant la synthèse de protéines impliquées dans son fonctionnement. Cependant, elle n'est pas tout à fait autonome, car la plupart des gènes produisant les enzymes sont localisées dans le noyau.
Les mitochondries permettent la division cellulaire: en effet, la cellule ne produit pas des nouvelles mitochondries lorsqu'elles se divisent, mais ce sont les mitonchondries elles-mêmes qui se divisent, comme cela elles seront réparties dans les deux nouvelles cellules. Elles peuvent se multiplier en fonction des besoins énergétiques de la cellule. Les mitochondries proviennent toujours d'une mitochondrie mère. Elles se divisent environ toutes les deux heures. Elles se divisent soit par segmentation ou par partition.
La mitochondrie a deux membranes, externe et interne. La membrane externe est lisse et la membrane interne est repliée sur elle-même. Celle-ci divise la mitochondrie en deux compartiments: un espace intermembranaire et une matrice mitochondriale. Il y a également la chaîne respiratoire se trouvant dans la membrane interne. Le nombre des crêtes accroît la surface de la membrane et ainsi chaque mitochondrie contient des milliers exemplaires de la chaîne d'électrons. Les crêtes pénêtre dans la matrice.
Celle-ci contient des ribosomes, des granules, de l'ADN, des cristaux protéiques, des cristaux de substances minérales et de nombreux systèmes enzymatiques et l'espace intermembranaire joue un tôle dans la production d'ATP par la mitochondrie. Elle contient également les enzymes du cycle de Krebs. La membrane externe est formée de protéines et de lipides polaires, dont certaines protéines sont nommées porines et forment des canaux à travers la membrane.

  • voir Annexe mitochondrie 1
  • voir Annexe mitochondrie 2

Qu'est-ce que l'ADN?

L'ADN est une macromolécule, que l'on retrouve dans toutes les cellules vivantes. L'ADN permet de stocker l'information génétique et l'hérédité. Il décode les protéines et sont stockés sous forme de petites boucles. Il contient plusieurs gènes producteurs de protéines nécessaire au métabolisme oxidatif réalisé par la mitochondrie. C'est dans la mitochondrie que tous ces gènes sont transcrits en ARN et servent à la synthèse des protéines.
L'ADN mitochondrial est formé de 2 brins circulaires sans introns, à séquences non codantes très courtes.

Qu'est-ce que l'ARN?

L'ARN est un intermédiaire-convoyeur entre l'ADN et les structures cellulaires, chargées de lire la séquence d'information copiée de l'ADN en vue de la production des protéines. Les molécules d'ARN et les composants de ribosomes sont codés dans l'ADN de la mitochondrie.

Qu'est-ce que le cycle de Krebs?

Le cycle de Krebs a lieu dans la mitochondrie chez les eucaryotes. Il y a huit réactions enzymatiques qui peuvent se décomposer en réactions simples. Cela assure la plus grande part des besoins énergétiques de la cellule. Le cycle peut se partager en trois étapes.

Quelle est l'origine probable de la mitochondrie?

Selon la théorie endosymbiotique, la mitochondrie dérive des bactéries aérobies qui ont été phagocytées par la cellule eucaryote primitive sans être dégradées, ce qui explique la double membrane: la membrane externe d'origine cellulaire et la membrane interne d'origine bactérienne. Elle a établi une relation bénéfique avec la cellule et sont devenue une partie intégrante de la cellule-hôte.

Qu'est-ce que la théorie endosymbiotique?

La théorie endosymbiotique explique comment les plastes (organite présent dans les cellules des eucaryotes chlorophylliens) et les mitochondries sont apparus au cours de l'Evolution dans le cytoplasme des cellules eucaryotes.
Une symbiose est une association réciproquement bénéfique de deux êtres vivants. L'endosymbiose décrit le mécanisme d'un être vivant contenu dans l'autre. Les cellules eucaryotes sont pour origine une symbiose dans laquelle une espèce procaryote a été phagocytée et s'est développée au sein d'une autre cellule procaryote. Deux organites essentiels sont les descendants de ces endosymbiontes procaryotes: les mitochondries et les chloroplastes (Chloroplaste_2BIOS02_10).

  • voir Annexe mitochondrie 3

Qu'est-ce que la phagocytose?

La phagocytose est le procédé de destruction des microbes par les phagocytes. Elle se déroule en trois étapes. Tout d'abord, il y a l'adhésion, ensuite l'ingestion et enfin la digestion. L'adhésion est lorsque la membrane de la cellule phagocytaire adhère à la la particule qui va être ingérée.

Références