La Mitochondrie est un organite très important pour l'étude des cellules neuronales qui sont au coeur de la neurophysiologie. En effet, elle sert à produire l'énergie cellulaire (ATP). La mitochondrie est un organite de la forme d'un ballon de rugby possédant une membrane externe et une membrane interne. La membrane externe est uniforme alors que la membrane interne est faite de nombreuses invaginations. L'intérieur de la mitochondrie s'appelle la matrice. Voici une illsutration de microbe wiki:
La membrane externe est très perméable. Composée de 40 % de protéines et à 60 % de lipides, elle est parsemée de nombreuses porines, des protéines en forme de canal qui laissent passer des ions ainsi que de petites molécules du cytoplasme.Par contre la membrane interne est bien moins perméable. En effet, elle est composée de 25 % de lipides, dont 18 % de cardiolipine un phospholipide double, responable de sa forte imperméabilité aux ions. Voici une illustartion de la cardiolipine (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26924/):
L'espace entre la membrane interne et la membrane externe est rempli de protons
Le reste de la membrane interne est fait de protéines. On peut diviser ces protéines en 5 classes.
-Protéines qui font du transfert d'électrons du NADH à l'O2 pour faire de la repsiration cellulaire en prenant un electron du H du NADH. Ceci scinde le NADH en NAD+ et en H+. Le H+ est explusé de la mebrane. Ceci crée un surplus de protons dans l'espace intermembranaire par rapport à l'espace intramebranaire (du point de vue de la mebrane interne). En réaction, il y a un mouvement de protons qui se fait vers l'espace intramemebranaire. L'énergie cinétique des protons qui passent à travers la membrane est convertie en énergie chimique par la prochaine classe de protéines.
-Protéines qui synthétisent l'ATP (ATP synthases) en tirant l'énergie nécéssaire à la réaction du passage des protons de l'espace intermembranaire vers l'espace intera-mebranaire.
-Protéines qui permettent l'import et l'export de métabolites à l'intérieur de la mitochondrie.
-Proéines qui permettent comme le TIM 22 qui permettent l'entrée de protéines, le TIM23 qui permettent l'insertion de protéines dans la membrane et l'OXA pour la sortie de protéines synthétisées dans les mitochondries. En effet les mitochondries, à cause leur origine exogène (une archéobactérie qui serait fusionnée avec une cellule) ont leur propre génome et leur propres ribosomes donc elles peuvent faire leurs propres protéines.
-Protéines qui servent à la fission et à la fusion de mitochondries.
Donc, L'ATP (énergie cellulaire) est produit au temre d'un processus chimique continu qui se produit sur la surface de la membrane interne. Le voici (http://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorylation_oxydative):
La membrane interne est repliée plusieurs fois pour simplement maximiser la production d'énergie associée à une seule mitochondrie. En effet, la production d'énergie mitochondriale se fait sur la surface de la membrane interne et une plus grande surface permet une plus grande production d'énergie. Le repliement mebranaire permet d'avoir une plus grande surface membranaire pour un même volume dans la mitochondrie. Donc, le degré de repliement de la membrane interne des mitochondries d'une cellule est un indicateur des besoins énergétiques de celle-ci.
