UE 2 L organisation de la cellule animale

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Marie-Rose St-Laurent
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1 UE 2 L organisation de la cellule animale Cours LSV h S. Lindenthal Faculté de Médecine 28 ave de Valombrose Sabine.Lindenthal@unice.fr Tel.: Les ppt sont disponibles sur : Cliquez sur «cours» puis sur mon nom

"La centrale énergétique de la cellule" ou l organite de conversion énergétique. 3.3. Les organites clos 3.3.1.

2 "La centrale énergétique de la cellule" ou l organite de conversion énergétique Les organites clos La mitochondrie mitochondrie espace intermembranaire membrane externe Taille : 0,5-2 µm membrane interne crêtes matrice

3 L organisation générale de la mitochondrie

3.3.1.1. L organisation générale de la mitochondrie - la plasticité mitochondriale Cellule de levure Fig.

4 L organisation générale de la mitochondrie - la plasticité mitochondriale Cellule de levure Fig.14-3 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition Observation des mitochondries dans une cellule vivante Une photo est prise tous les trois minutes

3.3.1.1. La division des mitochondries division fusion Fig.

5 La division des mitochondries division fusion Fig Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition Fig Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition

3.3.1.1. L emplacement de la mitochondrie dans la cellule Fig.

6 L emplacement de la mitochondrie dans la cellule Fig.14-4 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition (A) Cliché de microscopie électronique de mitochondries allongées dans une cellule vivante de mammifère en culture. (B) Micrographie en immunofluorescence de la même cellule colorée avec des anticorps fluorescents qui se fixent aux microtubules.

7 Le génome mitochondrial Y.Hayashi and K.Ueda, J.Cell Sci. 93: , 1989

8 Le génome mitochondrial Fig Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition

9 Importation des protéines dans la mitochondrie

10 Transport des lipides du RE vers la mitochondrie membrane du RE cytosol membrane externe des mitochondries Groupe de tête de la phosphatidylcholine Protéine d échange des phospholipides Fig.12-60, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts

11 La fonction de la mitochondrie CO 2 + H 2 O Mitochondrie respiration aérobie Molécules organiques + O 2 ATP (utilisé pour le travail cellulaire)

12 Fig.14-12, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts

13 La réduction du NAD+ NAD + forme oxydée NADH forme réduite H H Fig.2-60 modifié, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Le nicotinamide adénosine dinucléotide réduit (NADH), un important transporteur d électrons

14 La chaîne de transport des électrons Membrane externe Membrane interne Chaîne de transport d électrons Fig modifié, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts

15 La génération du gradient électrochimique de protons Voir tableau

16 Membrane interne de la mitochondrie L ATP synthase ATP synthétase 100 Å = 10 nm

3.3.1.2. La phosphorylation oxydative et la synthèse d ATP Fig.

17 La phosphorylation oxydative et la synthèse d ATP Fig.14-14, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Micrographie du feuillet matriciel de la membrane interne mitochondriale.

18 L ATP synthase Fig.14-1, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Fig.14-19, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts

3.3.2. Le peroxysome Coupe ultrafine Taille : 0,2-1,0 µm membrane canalicule matrice région cristalline Fig.

19 Le peroxysome Coupe ultrafine Taille : 0,2-1,0 µm membrane canalicule matrice région cristalline Fig. 8/1 Cours de biologie cellulaire, P. Cau, Ellipses Cellule hépatique de rat Fig Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition

20 Les fonctions du peroxysome Reconstitution dans l espace à partir de plusieurs coupes sériées canalicule O 2 Oxydases H 2 O 2 Catalases précipité de la réaction de la catalase

21 Les fonctions du peroxysome Les oxydases : - dégradation de nombreux métabolites - utilisation d oxygène - production d eau oxygénée H 2 O 2 RH 2 + O 2 = R + H 2 O 2 La catalase : - détoxification - utilisation d eau oxygénée H 2 O 2 H 2 O 2 + RH 2 = R + H 2 O

22 Dans la membrane interne de la mitochondrie, on trouve aussi des canaux protoniques ( ), UCP1 (thermogénine), UCP2, UCP3 (uncoupling protein 1, 2 ou 3). Ces canaux ont été caractérisés à partir du tissu adipeux brun dans lequel ils permettent le passage des protons de l'espace inter membranaire vers la matrice. Le tissu brun, dont la couleur est due à la présence de très nombreuses mitochondries, est très abondant chez lenouveau-né et également chez les animaux hibernants à sang chaud. a) Quelle est l effet de l expression de ces protéines sur la production d ATP dans la mitochondrie? b) Pourquoi ces protéines sont-elles appelées «protéines découplantes»? c) Quelle est la fonction de ces protéines chez le nouveau-né et les animaux hibernants? (Le tissu adipeux brun ne se développe chez le fœtus qu'au cours des trois derniers mois de la vie intra utérine. Le prématuré (6ème à 8ème mois de gestation) n'a donc pas encore la possibilité de maintenir correctement sa température corporelle et doit impérativement bénéficier d'une couveuse. Après la naissance, le tissu brun disparaît progressivement.)

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