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8.9: Chaînes de transport d'électrons
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Chaînes de transport d'électrons
 
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8.9: Chaînes de transport d'électrons

La dernière étape de la respiration cellulaire est la phosphorylation oxydative, qui se compose de (1) une chaîne de transport d’électrons et (2) de chemiosmose.

La chaîne de transport d’électrons est un ensemble de protéines et d’autres molécules organiques présentes dans la membrane interne des mitochondries dans les cellules eucaryotes et la membrane plasmatique des cellules procaryotes. La chaîne de transport d’électrons a deux fonctions principales : elle produit un gradient de proton — stockant l’énergie qui peut être utilisée pour créer l’ATP pendant la chemiosmose — et génère des porteurs d’électrons, tels que NAD+ et FAD, qui sont utilisés dans la glycolyse et le cycle de l’acide citrique.

En général, les molécules de la chaîne de transport d’électrons sont organisées en quatre complexes (I-IV). Les molécules passent des électrons les unes aux autres par de multiples réactions redox, déplaçant les électrons de niveaux d’énergie plus élevés à inférieurs à travers la chaîne de transport. Ces réactions libèrent de l’énergie que les complexes utilisent pour pomper H+ à travers la membrane interne (de la matrice dans l’espace intermembrane). Cela forme un gradient de proton à travers la membrane interne.

NADH et FADH2 sont des vecteurs d’électrons réduits produits au cours des phases de respiration cellulaire antérieures. NADH peut entrer directement des électrons dans le complexe I, qui utilise l’énergie libérée pour pomper les protons dans l’espace intermembrane. Fadh2 introduit des électrons dans le complexe II, le seul complexe qui ne pompe pas les protons dans l’espace intermembrane. Ainsi, le FADH2 contribue moins au gradient de proton que le NADH. NADH et FADH2 sont convertis en porteurs d’électrons NAD+ et FAD, respectivement.

NADH et FADH2 transfèrent des électrons à l’ubiquinone, un vecteur d’électrons mobile qui transmet les électrons au complexe III. De là, les électrons sont transférés au cytochrome c (cyt c). Cyt c livre les électrons au complexe IV, qui les passe à O2. L’oxygène se brise, formant deux atomes d’oxygène qui acceptent chacun deux protons pour former de l’eau.


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