Mitochondrie

Les mitochondries (du grec mitos, fil et chondros, grain) sont des organites (ou organelles) intra-cellulaires d'une taille de l'ordre du micromètre (µm). Leur rà´le physiologique est primordial, puisque c'est dans les mitochondries que les sucres sont transformés en ATP, la source principale d'énergie pour la cellule.

Sommaire

1 Structure 2 Le génome mitochondrial 3 Fonctionnement 4 Origine

Structure

La mitochondrie se compose de deux membranes bilipidiques, une externe et une interne (qui forme des crêtes et est traversée par des sphères pédonculées), qui délimitent trois milieux : le milieu extra-mitochondrial (cytoplasme de la cellule), l'espace intermembranaire et la matrice.

Le génome mitochondrial

Le matériel génétique (ADN) de la mitochondrie (qui est la seule partie de la cellule à  posséder son propre ADN, en plus du noyau) n'a subi que très peu de modifications depuis le début de l'évolution et sert souvent dans les recherches phylogénétiques.

Une mitochondrie ne peut provenir que de la division d'une autre mitochondrie.

La plupart des protéines mitochondriales est synthétisée dans le cytoplasme à  partir du patrimoine génétique de la cellule (contenu dans le noyau), puis importée à  l'intérieur de la matrice. Néanmoins, une part d'environ 10% est directement synthétisée dans la matrice par les mitoribosomes, à  partir de l'ADN mitochondrial. Cet ADN est très réduit par rapport à  n'importe quel génome procaryote si bien qu'il ne contient qu'une dizaine de gènes.

Chez les animaux, lors de la reproduction sexuée, les mitochondries du spermatozoà¯de ne passent pas, en général, dans l'ovocyte. Autrement dit, la totalité des mitochondries de la cellule-Å“uf provient du gamète femelle, et toutes les mitochondries d'un individu lui sont transmises par sa mère. L'étude de l'ADN mitochondrial humain permet donc de retracer les relations généalogiques entre les individus seulement selon la voie maternelle. Certaines études récentes ont ainsi pu décrire un génome mitochondrial ancestral duquel descendraient tous les génomes mitochondriaux de l'humanité. L'individu femelle supposé qui portait ce génome a été dénommé àˆve mitochondriale. Ce terme très marquant reste toutefois trompeur, puisque si tous les humains descendent de l'àˆve par leur génome mitochondrial, ils descendent certainement de plusieurs milliers de contemporains de cette àˆve pour le reste de leurs gènes.

Fonctionnement

Elle est considérée comme le « poumon » de la cellule, car c'est là  que se déroule véritablement le cycle respiratoire (en présence d'oxygène, aérobie) qui convertit l'énergie des molécules organiques issues de la digestion (glucose) en énergie directement utilisable par la cellule (ATP). En cas d'absence d'oxygène la mitochondrie utilise la fermentation pour produire l'énergie nécessaire à  la cellule, mais c'est un système beaucoup moins efficace, qui dégrade de façon incomplète le substrat.

C'est dans la matrice de la mitochondrie que se déroulent les 2 dernières phases de la respiration cellulaire : le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons. La première étape, la glycolyse se déroule dans le cytoplasme cellulaire.

Origine

On les trouve dans les celluless de la plupart des organismes eucaryotes. Selon toute vraisemblance, leur origine serait endosymbiotique, et l'ancêtre de la mitochondrie serait une alpha-protéobactérie.

On suppose que la mise en place de la symbiose entre la cellule eucaryote primitive et l'organite s'est accompagnée d'un transfert de gènes mitochondriaux dans le noyau. Ces gènes auraient ensuite disparus du génome mitochondrial, ce qui expliquerait le fait que celui-ci soit si réduit. Ainsi, la cellule ne peut plus se passer de la mitochondrie et réciproquement.