Qu'est-ce qu'une chaîne de transport d'électrons?
La chaîne de transport des électrons est une série de protéines incorporées dans les mitochondries cellulaires qui transfère de l'énergie à partir de substrats organiques par des réactions d'oxydoréduction. Ces réactions d'oxydation-réduction entraînent des ions d'hydrogène (protons) et des électrons dans la chaîne, ainsi que l'énergie qu'ils détiennent. La respiration aérobie et la production d'énergie ont lieu dans les mitochondries des cellules et la chaîne de transport en est la dernière étape. C'est là que sont générées les molécules les plus riches en énergie. L'énergie déplacée par la chaîne est stockée dans des molécules d'adénosine triphosphate, ou ATP, qui est la source d'énergie cellulaire du corps humain.
Une grande partie de l'ATP créée par la chaîne de transport d'électrons est constituée d'un gradient chimiosmotique, une zone dans laquelle de fortes concentrations d'ions hydrogène cèdent la place à des concentrations plus faibles. La chaîne facilite la production de ce gradient, bien que d'autres processus cellulaires y contribuent et le maintiennent. Une enzyme appelée ATP synthase est intégrée dans les membranes mitochondriales et le pompage des ions hydrogène à travers l’enzyme l’incite à former de l’ATP. Ceci peut être trouvé à différents points de la chaîne de transport d'électrons, pas seulement à la fin, augmentant encore son efficacité.
Les réactions d'oxydoréduction dans la chaîne de transport d'électrons se produisent l'une après l'autre. Une oxydation est toujours suivie d'une réduction, suivie d'une autre oxydation. Les électrons sont retirés d'une molécule dans une réaction d'oxydation et ajoutés à une molécule dans une réaction de réduction. En d'autres termes, la charge d'une molécule augmente dans une réaction d'oxydation et diminue dans une réaction de réduction. La dernière molécule de la chaîne est une molécule d'oxygène qui agit en tant qu'accepteur d'électrons et élimine les électrons et les protons en se liant à eux en molécules d'eau.
La membrane interne de la mitochondrie fournit une surface bidimensionnelle sur laquelle la chaîne de transport d'électrons peut fonctionner, et les composants protéiques de la chaîne ne sont pas fixés en place. Tous les composants peuvent se déplacer dans la membrane et il existe de nombreuses copies de chaque composant dans une zone donnée. Comme ils se déplacent dans un espace bidimensionnel, il y a plus de chances pour qu'un composant donné de la chaîne interagisse avec succès avec la molécule suivante de la chaîne. Les molécules composant la chaîne sont toutes intégrées dans la membrane mitochondriale; il n'y a pas de flux d'énergie directionnel explicite. Cette orientation dynamique et flexible permet une efficacité maximale, en utilisant au maximum la surface de la membrane.