Les mitochondries sont souvent appelées "les puissances de la cellule" car elles sont responsables de la génération de la majorité de l'énergie de la cellule sous forme de ATP (adénosine triphosphate) . Ce processus est appelé respiration cellulaire et implique une série de réactions complexes qui peuvent être décomposées en quatre étapes principales:
1. Glycolyse:
- se produit dans le cytoplasme, à l'extérieur des mitochondries.
- Décompose le glucose (un sucre) en pyruvate, une molécule plus petite.
- produit une petite quantité d'ATP et de NADH (un transporteur d'électrons).
2. Oxydation du pyruvate:
- se produit dans la matrice mitochondriale.
- convertit le pyruvate en acétyl-CoA, une autre molécule qui entre dans le cycle de l'acide citrique.
- produit le NADH et le dioxyde de carbone (CO2).
3. Cycle d'acide citrique (cycle de Krebs):
- se produit dans la matrice mitochondriale.
- Une série de réactions qui oxydent de l'acétyl-CoA, produisant de l'ATP, du NADH, du FADH2 (un autre support d'électrons) et du CO2.
- Ce cycle est crucial pour générer les porteurs d'électrons nécessaires pour la prochaine étape.
4. Chaîne de transport d'électrons (etc.):
- se produit dans la membrane mitochondriale interne.
- NADH et FADH2 donnent leurs électrons à une chaîne de complexes protéiques incrustés dans la membrane.
- Au fur et à mesure que les électrons descendent de la chaîne, l'énergie est libérée, utilisée pour pomper les protons (H +) à travers la membrane, créant un gradient de protons.
- Ce gradient fournit l'énergie potentielle pour l'ATP synthase, un complexe protéique qui utilise le flux de protons pour produire de l'ATP à partir de l'ADP et du phosphate inorganique.
Voici une analogie simplifiée pour comprendre le processus:
Imaginez une roue à eau. L'eau qui coule d'un réservoir élevé à un inférieur tourne la roue, générant de la puissance. De même, dans les mitochondries, les électrons découlent de niveaux d'énergie élevés dans NADH et FADH2 dans l'ETC, libérant l'énergie utilisée pour "pomper" les protons à travers la membrane. Cela crée un "réservoir" de protons, qui remontent ensuite à l'ATP synthase, le tournant comme une roue et générant de l'ATP.
En résumé, la récolte d'énergie mitochondriale est un processus complexe mais efficace qui:
- Décompose les molécules de carburant (comme le glucose) en unités plus petites.
- utilise des transporteurs d'électrons (NADH et FADH2) pour transférer l'énergie.
- utilise un gradient de protons pour générer une production d'ATP via ATP synthase.
Ce processus est essentiel à la vie, fournissant l'énergie nécessaire à toutes les activités cellulaires, y compris la contraction musculaire, la transmission de l'impulsion nerveuse et la synthèse des protéines.
