MITOCHONDRIE Flashcards
mitochondrie generalité
2 membranes
environ 1000 mitochondries / cellule
fonction : production et stockage energetique, maintien de l’homeostasie calcique, synthese de l’heme, de phospholipide , molecule de signalisation, initie le processus de mort cellulaire, immunite innée
origine : endosymbiose il y a 1,5 milliard d’années
Archéobactéries aérobies phagocytées
1 mb interne d’origine bactérienne
et et une mb externe d’origine cellulaire
Mitochondries masse mito par cellule
pathologie associe a un dysfonctionnement mitochondriale
Fibroblaste Cardiomyocyte Neurone
Fibroblaste : 25% Cancer
Cardiomyocyte : > 30% Ischémie, insuffisance cardiaque
Neurone : > 50% Pathologie neurodégénérative
biogénèse, fusion, fission, mitophagie
Biogénèse
Environ 1000 proteines mais 90% sont importées, 10% sont synthétisées à partir de l’ADNmet les mitoribosomes
Fusion : Augmentation de la masse mitochondriale
Fission : Augmentation du nombre de mitochondries
Mitophagie (dégradation)
Régulation de la dynamique mitochondriale:
transport, fusion, fission, mitophagie et formation de vésicules
transport : Transport mitoch. Sur
le cytosquelette
fusion : Fusion de 2 (ou plus) mitoch ensemble
fission : Divison d’une mitoch en plusieurs mitoch.
mitophagie : Remplacement des mitoch endommagées
formation de vésicules : Petites vésicules adressées aux autres organelles.
Répartition géographique des enzymes mitochondriales
a la membrane externe
l’espace intermembranaire
la matrice mitochondriale
- A LA MEMBRANE EXTERNE
- Monoamine Oxydase
- Enzymes d’activation des acides gras
- La porine qui laisse passer les molecules de p.m. < 10 000
- L’ESPACE INTERMEMBRANAIRE
- Adénylate kinase AMP + ATP —> 2 ADP
- LA MATRICE MITOCHONDRIALE
- Enzymes solubles du cycle de Krebs
- Enzymes de la bêta-oxydation
- Enzymes impliquées dans la bio-synthèse des protéïnes mitochondriales
Répartition géographique des enzymes mitochondriales
La membrane interne
- ATP Synthetase = ATPase = F1/ F0
- La chaîne respiratoire (les cytochromes)
- Des transférases / translocases
- Acyl carnitine transférase
- ATP/ADP translocase
- Phosphate translocase
Les compartiments de la mitochondrie: 1. ADNm
ADN double brin circulaire 16,6Kb (16569 paires de nucléotides)
- Code pour : 2rRNAs, 22tRNA et 13 protéines de la chaine OXPHOS sans région intronique. (37 prot et OXPHOS cadé par mitochondrie)
Le code génétique est différent de celui de l’ADN nucléaire.
-La division de l’ADN mitoch est asynchrone avec celle de l’ADN nucléaire.
-Héritage uniquement maternel.
Les compartiments de la mitochondrie: 1. ADNm
Homoplasmie et heteroplasmie
Sur les 150.000 copies d’ADN mitochondrial dans l’oocyte initial, seul une partie est transmis aux cellules de l’ovocyte
Pour la plus grande part, les ADNm sont identiques au sein d’un individu (homoplasmie). Cependant, des mutations somatiques peuvent survenir et s’accumuler avec le temps.
Les mutations de l’ADNm induisent alors des pathologies complexes car:
- il n’y aura uniquement qu’une proportion des ADNm qui seront mutés.
- Certaines pathologies mitochondriales peuvent être spécifiques d’organes du fait de l’activité métabolique différente d’un organe à l’autre de chaque enzyme.
- La pénétrance des ADNm potentiellement mutés est variable
Les compartiments de la mitochondrie:
2. Membranes, espace intermembranaire
et crêtes
1- toutes les proteines codées par l’ADNm sont localisées sur la face interne de la mb int et
appartiennent au complexe OXPHOS
2- toutes les autres prot sont importées et transloquées sur la membrane externe (outer) ou interne (inner) ou dans l’espace inter-membranaire
=> Système d’import protéique dans la mitochondrie
Les compartiments de la mitochondrie:
2. Membranes, espace intermembranaire
et crêtes.
Import post-traductionnel:
Séquence Signal à l’extrémité N-terminale = présignal (signal peptidase) couplé par une signal peptitase a l’int de la mit,
structure en hélice α amphiphile (aa+ d ’un cô̂té́ de l’hélice et aa- de l’autre cô̂té́ de l’hélice) reconnu par des récépteurs spécifiques
Les protéines précurseurs mitochondriales sont importées sous forme de polypeptides non repliés
Des protéines chap cytosoliques empêchent les protéines mitochondriales de se replier sous leur forme native:
sont parfois spécifiques de leur signal
puis sont detaché quand elle sont engagés dans le Translocateur
Proteines de translocation membranaires: TOM et TIM
deux fonctions: canal translocateur et récepteurs pour les proteines mitochondriales
TOM et TIM:
- Les pré-proteines avec séquences pré-séquences sont importées par TOM et TIM23
- Les proteines avec signal hydrophobe peuvent être relarguées dans l’espace intermembraire
- Les proteines hydrophiles sont importées dans la matrice avec l’aide de PAM
- Les MPP deletent les pré-séquences.
- Les protéines riches en cystéines de l’espace inter-membranaire sont importées par TOM et et MIA qui insert des ponts disulfures dans les prot importées.
OXA (OXydase Assembly translocase
OXA (OXydase Assembly translocase): Translocateur dans la membrane interne, de protéines synthétisées dans la mitochondrie et aide à l’insertion transmembranaire (interne) de protéines transportées initialement dans la matrice
Les compartiments de la mitochondrie: 3. Membrane interne et crêtes
La Phosphorylation Oxydative
La Phosphorylation Oxydative (OXPHOS) est la source principale d’énergie chez les eucaryotes.
Ce processus est réalisé grâce à un flux d’électrons entre 4 enzymes (dont 3 sont des pompes à protons).
L’énergie accumulée par le gradiant de proton est utilisée par le 5ème membre du complexe (ATP Synthase qui a pour marcher a besoin du flux de proton et d’oxygène). Tous les complexes sauf le Complexe 2 (SDH) transloque des protons vers l’espace intermembranaire.
10 x plus performant qu’un mécanisme anaérobie
D’ou vient le NADH
Glucose devient pyruvate puis soit devient glycolyse anaérobie +2ATP
soit pyruvate va dans le cytoplasme se transforme en 2 acetylCoA qui rentre dans le cycle de Krebs qui permet la création de NADH qui permet OXPHOS et donc flux proton et ATP synthese
Donc glycolyse aérobie + Krebs + Chaine respiratoire -> +38 ATP
