Chemiosmosis définition

La Chemiosmose est lorsque les ions se déplacent par diffusion à travers une membrane semi-perméable, telle que la membrane à l’intérieur des mitochondries. Les Ions sont des molécules avec une charge électrique nette, telles que Na+, Cl -, ou spécifiquement dans la chimiosmose qui génère de l’énergie, H+. Au cours de la chimiosmose, les ions descendent d’un gradient électrochimique, qui est un gradient de potentiel électrochimique (une forme d’énergie potentielle)., Puisque la chimiosmose est un type de diffusion, les ions se déplaceront à travers une membrane des zones de forte concentration aux zones de faible concentration. Les Ions se déplacent également pour équilibrer la charge électrique à travers une membrane.

fonction de la Chimiosmose

La Chimiosmose est impliquée dans la production d’adénosine triphosphate (ATP), qui est la principale molécule utilisée pour l’énergie par la cellule. Chez les eucaryotes, L’ATP est produit par le processus de respiration cellulaire dans les mitochondries., Tout d’abord, les molécules NADH et FADH2, obtenues à partir du cycle de l’acide citrique, font passer des électrons dans une chaîne de transport d’électrons, ce qui libère de l’énergie. Cette énergie permet aux protons (H+) de descendre un gradient de protons via la chimiosmose. Cela fournit à son tour l’énergie nécessaire à L’enzyme ATP synthase pour fabriquer de l’ATP. L’écoulement de ces protons dans le gradient fait tourner le rotor et la tige de L’ATP synthase, ce qui permet à un groupe phosphate de se joindre à l’adénosine diphosphate (ADP), formant de l’ATP. La production d’ATP pendant la respiration est appelée phosphorylation oxydative., Grâce à l’oxygène et au glucose, L’ATP est finalement créé par la phosphorylation de L’ADP. Dans la respiration aérobie, 38 molécules D’ATP sont formées par molécule de glucose. Puisque la chimiosmose joue un rôle dans la création d’ATP au cours de ce processus, sans chimiosmose, les organismes ne seraient pas en mesure de produire l’énergie dont ils ont besoin pour vivre.

l’idée que L’ATP est synthétisé par chimiosmose a été proposée Pour la première fois en 1961 par le Dr Peter D. Mitchell., À l’époque, cela était controversé, car il était plus largement admis qu’il existait une molécule intermédiaire qui stockait l’énergie de la chaîne de transport d’électrons. Cependant, une molécule intermédiaire n’a jamais été trouvée, et finalement la recherche a montré que la théorie de la chimiosmose était correcte. Mitchell remportera plus tard le prix Nobel de chimie en 1976 pour ses contributions à la science.


cette image montre, très généralement, des ions passant d’une concentration élevée à une concentration faible pendant la chimiosmose.,

exemples de Chimiosmose

bien que la chimiosmose soit souvent généralement définie comme le mouvement des ions à travers une membrane, elle n’est vraiment utilisée que dans le contexte de parler du mouvement des ions H+ lors de la production d’ATP. La méthode la plus courante impliquant la chimiosmose dans la production d’ATP est la respiration cellulaire dans les mitochondries, dont le processus est discuté ci-dessus., Tous les organismes eucaryotes ont des mitochondries, de sorte que la chimiosmose est impliquée dans la production D’ATP par la respiration cellulaire dans la grande majorité des différents types d’organismes, des animaux aux plantes en passant par les champignons et les protistes. Cependant, même si les archées et les bactéries n’ont pas de mitochondries, elles utilisent également la chimiosmose pour produire de l’ATP par photophosphorylation. Ce processus implique également une chaîne de transport d’électrons, un gradient de protons et une chimiosmose de H+, mais il a lieu à travers la membrane interne de la bactérie ou de l’archéon, car ils n’ont pas de mitochondries.,

Les plantes produisent de l’ATP pendant la photosynthèse dans le chloroplaste en plus de l’ATP qu’elles génèrent par la respiration cellulaire dans les mitochondries. Le processus est à nouveau similaire: pendant la photosynthèse, l’énergie lumineuse excite les électrons, qui s’écoulent le long d’une chaîne de transport d’électrons, ce qui permet aux ions H+ de voyager à travers une membrane dans le chloroplaste. Certaines bactéries, telles que les cyanobactéries, utilisent également la photosynthèse.,

les similitudes entre ces méthodes de production D’ATP sont plus qu’une simple coïncidence; on pense que les mitochondries et les chloroplastes ont évolué à partir de bactéries en vie libre. Cette théorie est appelée la théorie endosymbiotique. Cette théorie suppose que cela avait des relations symbiotiques avec d’autres cellules, les aidant en produisant de l’énergie en échange d’un endroit où vivre à l’intérieur de la cellule. Au fil du temps, ces bactéries sont devenues inextricables à partir des cellules dans lesquelles elles résidaient., Le fait que les mitochondries et les chloroplastes aient leur propre ADN séparé soutient cette idée. C’est pourquoi la chimiosmose est généralement utilisée de la même manière, que L’ATP soit produit dans une mitochondrie, un chloroplaste ou une bactérie.

  • Glucose – un sucre simple qui joue un rôle important dans le métabolisme et la production d’énergie.
  • adénosine triphosphate – ATP) – la principale molécule utilisée pour l’énergie dans les cellules.
  • Ion-une molécule avec une charge électrique nette due au gain ou à la perte d’un électron.,
  • Diffusion-mouvement des molécules d’une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration.

Quiz

1. Quel organisme n’a pas de mitochondries?
A. humain
B. champignon
C. bactéries
D. Fougère

la réponse à la Question #1
C est correcte. Les bactéries n’ont pas de mitochondries. Cependant, ils produisent encore de l’énergie grâce à un processus similaire impliquant la chimiosmose. On pense que les mitochondries ont réellement évolué à partir de bactéries qui étaient autrefois Libres; cette théorie est appelée la théorie endosymbiotique.

2., Chimiosmose impliquant quel ion fait partie du processus de génération D’ATP?
A. Na+
B. H+
C. Cl–
D. H–

Réponse à la Question n ° 2
B est correcte. Au cours de la respiration cellulaire, les protons (H+) descendent d’un gradient de protons par chimiosmose. Cela provoque la rotation de l’enzyme ATP synthase et la jonction d’un groupe phosphate en adénosine diphosphate (ADP), formant de l’ATP. Le choix D, H -, fait référence aux électrons, qui sont également impliqués dans la production d’ATP mais voyagent le long de la chaîne de transport d’électrons, pas par chimiosmose.

3., La chimiosmose peut survenir dans quel organite cellulaire?
A. Mitochondrie
B. Chloroplaste
C. Noyau
D. Choix A et B

Réponse à la Question #3
D est correcte. La chimiosmose se produit dans les mitochondries pendant la respiration cellulaire et dans les chloroplastes pendant la photosynthèse. Ces deux processus génèrent de L’ATP.