MITOCHONDRIES

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Fonctions mitochondriales

Les oxydoréductions biologiques

Les différentes formes de l'énergie libre dans une cellule

L'énergie libre (ou enthalpie libre) est, par définition, l'énergie que l'on peut récupérer sous forme de travail. Elle est donnée par l'équation générale du second principe de la thermodynamique :

où ΔG est la variation d'énergie libre, ΔH la variation d'enthalpie, T la température absolue et ΔS la variation d'entropie. Dans une cellule, le catabolisme des substrats provenant de l'alimentation conduit à l'accumulation et à l'utilisation de trois formes d'énergie libre : l'énergie d'oxydoréduction résultant de l'échange de protons (H+) et d'électrons (e) entre « couples redox », les dérivés riches en énergie, dont le plus important est l'ATP, le potentiel électrochimique formé au niveau des membranes. Nous verrons que les mitochondries constituent un remarquable exemple de l'interconvertibilité de ces différentes formes d'énergie libre :

L'énergie d'oxydoréduction

La plupart des réactions chimiques rencontrées dans les cellules sont des réactions d'oxydoréduction. Par définition, une réaction d'oxydoréduction est constituée de deux couples oxydoréducteurs pouvant exister dans leur forme réduite et leur forme oxydée :

Si le couple A a la plus grande pression de H+ et d'électrons, il est le plus réducteur. La réaction s'effectuera de la façon suivante :
Le potentiel d'oxydoréduction E d'un couple est donné par l'équation de Nernst :
où R = 8,313 joules, F = 96 486 coulombs, n = le nombre des e mis en jeu (2 généralement en biologie), (ox) et (red) sont les concentrations des formes oxydées et réduites. E0 représente le potentiel redox standard. En biologie, E0 devient E′0. Il est défini comme la force électromotrice en volts donnée par une électrode placée dans une solution 1 M en forme réduite et oxydée du couple considéré, à 25 0C et à pH = 7. L'électrode de référence est l'électrode à H2 qui a une f.e.m. maintenue arbitrairement à 0 avec une concentration en H+ 1 M (pH  [...]


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Mitochondrie : structure

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Enzymes : localisation

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Potentiels redox

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Transfert énergétique dans une cellule végétale

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Écrit par :

  • : professeur de biochimie à l'université Blaise-Pascal, Clermont-Ferrand

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Pour citer l’article

Roger DURAND, « MITOCHONDRIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mitochondries/