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Concept
Phosphorylation oxydative
Résumé
upright=2|vignette|Schéma général de fonctionnement de la phosphorylation oxydative mitochondriale illustrant le couplage de la chaîne respiratoire avec la phosphorylation de l'ADP en ATP par l'ATP synthase. Les oxydations accompagnant la circulation des électrons le long de la chaîne respiratoire libèrent de l'énergie utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient de concentration de protons autour de la membrane mitochondriale interne. Le gradient électrochimique qui en résulte fournit l'énergie nécessaire pour actionner un rotor moléculaire qui permet à l'ATP synthase de produire de l'ATP.
En biologie moléculaire, la phosphorylation oxydative est le processus permettant la phosphorylation de l'ADP en ATP grâce à l'énergie libérée par l'oxydation de donneurs d'électrons par la chaîne respiratoire. Ce processus est commun à presque tous les organismes aérobies malgré le fait que ces derniers se nourrissent d'une grande variété de nutriments différents qui sont oxydés à travers des voies métaboliques très diverses. Il permet aux cellules de régénérer leurs coenzymes réduites par les réactions du catabolisme telles que le cycle de Krebs et la β-oxydation des acides gras, et permet de récupérer sous forme d'ATP l'énergie libérée par la respiration cellulaire. Son rendement énergétique est sensiblement meilleur que celui de la glycolyse ou de la fermentation anaérobie.
Au cours du processus de phosphorylation oxydative, des électrons sont transférés de molécules réductrices à des oxydants le long d'une chaîne de transport d'électrons réalisant une cascade de réactions d'oxydoréduction successives qui libèrent progressivement l'énergie des électrons à haut potentiel de transfert des réducteurs oxydés. Cette énergie est utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient électrochimique à travers une membrane biologique : membrane plasmique chez les procaryotes, membrane mitochondriale interne chez les eucaryotes.
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