– Plongeons dans le monde des mitochondries qui sont probablement mon organite préféré. Donc, nous allons juste avoir une petite revue de ce que sont les mitochondries et ensuite nous pouvons plonger un peu plus profondément dans leur structure. Alors pensons à une cellule, et pas n’importe quelle cellule, mais une cellule eucaryote. C’est la membrane cellulaire et quand les gens parlent d’un eucaryote ou d’une cellule eucaryote, ils disent généralement :  » Oh ! Elle doit avoir son ADN nucléaire  » dans un noyau lié à la membrane  » et c’est vrai, alors dessinons notre noyau lié à la membrane. C’est notre membrane nucléaire. Vous avez votre ADN ici, alors dessinons de l’ADN. Mais lorsque nous parlons de cellules eucaryotes, nous ne parlons pas seulement d’un noyau membranaire, mais aussi d’autres organites membranaires, et en deuxième position des structures membranaires très importantes pour la cellule, il y a les mitochondries. Donc, dessinons quelques mitochondries juste ici. Je vais vous expliquer un peu plus en détail ce que sont ces petites lignes sinueuses que je dessine à l’intérieur de la mitochondrie. Il s’agit en fait d’une visualisation un peu plus classique, car nous apprendrons dans quelques minutes ou secondes que nous disposons maintenant de visualisations plus sophistiquées de ce qui se passe réellement à l’intérieur d’une mitochondrie, mais nous n’avons pas encore répondu à toutes nos questions, mais vous l’avez peut-être déjà appris, alors laissez-moi être clair, ce sont des mitochondries. C’est le pluriel. Si on parle d’une seule d’entre elles, on parle d’une mitochondrie. C’est le singulier de mitochondrie. Mais vous avez peut-être déjà appris, dans le passé ou dans une autre vidéo de la Khan Academy, qu’elles sont considérées comme les usines d’ATP des cellules. Donc, laissez-moi rectifier ça comme ça. Donc, les usines d’ATP. Si vous avez regardé les vidéos sur l’ATP ou la respiration cellulaire ou d’autres vidéos, je vous ai expliqué à plusieurs reprises que l’ATP est la monnaie d’échange de l’énergie dans la cellule et que lorsqu’il est sous forme d’ATP, vous avez de l’adénosine triphosphate. Si vous enlevez un des groupes phosphate, vous enlevez un des P, cela libère de l’énergie et c’est ce que votre corps utilise pour faire toutes sortes de choses, du mouvement à la pensée, et toutes sortes de choses qui se passent dans votre corps, donc vous pouvez imaginer que les mitochondries sont vraiment importantes pour l’énergie, pour quand la cellule doit faire des choses. C’est pourquoi vous trouverez davantage de mitochondries dans des éléments tels que les cellules musculaires, qui doivent utiliser beaucoup d’énergie. Avant d’aborder la structure de la mitochondrie, j’aimerais parler un peu de son passé fascinant, car nous considérons les cellules comme l’unité la plus fondamentale de la vie et c’est vrai, cela vient tout droit de la théorie cellulaire, mais il s’avère que la théorie la plus répandue sur la façon dont les mitochondries sont arrivées dans nos cellules est qu’à une époque, les prédécesseurs, les ancêtres de nos mitochondries, étaient des organismes libres et indépendants, des micro-organismes. Ils descendent donc de micro-organismes de type bactérien qui vivaient seuls et qui étaient peut-être très bons dans le traitement de l’énergie ou même dans d’autres domaines, mais à un moment donné de l’évolution, ils ont été ingérés par les ancêtres de nos cellules et au lieu d’être simplement engloutis, déchiquetés, digérés et mangés, on s’est dit : « Hé, attendez, si ces choses restent dans le coin, « ces cellules ont plus de chances de survivre « parce qu’elles sont capables d’aider à traiter le glucose « ou à générer plus d’énergie à partir de choses. » Et donc les cellules qui ont été en mesure de vivre en symbiose ont en quelque sorte donné un endroit pour que les mitochondries vivent ou les pré-mitochondries, les ancêtres mitochondries, ceux-là ont survécu et ensuite par le biais de la sélection naturelle, c’est ce que nous associons maintenant, nous associons maintenant les cellules eucaryotes comme ayant des mitochondries, donc je trouve cette idée d’un organisme à l’intérieur d’un autre organisme en symbiose même au niveau cellulaire, c’est assez hallucinant, mais bon, j’arrête de parler de ça et maintenant parlons juste du présent, parlons de la structure actuelle des mitochondries. Et je vais d’abord dessiner une sorte de dessin simplifié d’une mitochondrie et je vais dessiner une section transversale. Donc, je vais dessiner une coupe transversale. Si on la coupe en deux, en quelque sorte. Ce que j’ai dessiné juste ici, c’est sa membrane externe. C’est la membrane externe juste ici et on l’étiquette. Outer membrane. Et toutes ces membranes que je vais dessiner, seront des bicouches de phospholipides. Donc si je zoome juste ici, alors laissez moi, si je zoome, on verra une bicouche de phospholipides. Donc vous avez vos têtes hydrophiles tournées vers l’extérieur, vos têtes hydrophiles tournées vers l’extérieur et vos queues hydrophobes tournées vers l’intérieur. Donc. Vous voyez quelque chose comme ça, donc ce sont toutes des bicouches de phospholipides. Mais il n’y a pas que des phospholipides. Je veux dire que les cellules sont des structures incroyablement complexes, mais même les organelles comme les mitochondries ont une fascinante, je suppose que vous diriez sous-structure. Ils ont eux-mêmes toutes sortes de protéines intéressantes, des enzymes intégrées dans leurs membranes et capables d’aider à réguler ce qui se passe à l’intérieur et à l’extérieur de ces organites. L’une des protéines présentes dans la membrane externe des mitochondries, appelée porine, ne se trouve pas uniquement dans les mitochondries, mais il s’agit d’une sorte de protéine tunnel, structurée de manière à former une sorte de trou dans la membrane externe. Donc je les dessine du mieux que je peux. Ce sont des porines et ce qui est intéressant avec les porines, c’est qu’elles ne permettent pas aux grosses molécules de passer passivement, mais les petites molécules comme les sucres ou les ions peuvent passer passivement à travers les porines. Et donc, à cause de cela, la concentration d’ions et, en fait, je devrais dire, les concentrations de petites molécules ont tendance à être similaires de chaque côté de cette membrane, de chaque côté de cette membrane externe. Mais ce n’est pas la seule membrane impliquée dans une mitochondrie. Nous avons aussi une membrane interne. Je vais le faire en jaune. Nous avons également une membrane interne et je vais d’abord la dessiner à l’aide d’un modèle de manuel, puis nous en parlerons un peu, puisque nous pensons que ce modèle n’est pas tout à fait correct, mais dans ce cas, nous avons donc cette membrane interne, la membrane interne, et cette membrane interne a ces plis pour augmenter sa surface et la surface est vraiment importante pour la membrane interne parce que c’est là que les processus de la chaîne de transport des électrons se produisent à travers, essentiellement, ces membranes. Donc vous voulez cette surface supplémentaire pour que plus de choses se passent. Et ces plis ont un nom. Si vous parlez d’un seul de ces plis, vous parlez d’une crista, mais si vous parlez de plusieurs d’entre eux, vous les appelez cristae, cristae. J’ai parfois vu la prononciation de ce mot comme cristae, cristae ou cristae, qui est le pluriel de crista. Ce sont juste des plis dans la membrane interne et encore une fois la membrane interne est aussi une bicouche phospholipidique. Maintenant, à l’intérieur des membranes internes, donc entre la membrane externe et la membrane interne, vous pouvez imaginer comment ça va s’appeler. Cet espace s’appelle l’espace intermembranaire, un nom pas trop créatif, l’espace intermembranaire et à cause des porines, la concentration en petites molécules de l’espace intermembranaire et ensuite à l’extérieur de la mitochondrie, dans le cytosol, ces concentrations vont être similaires, mais la membrane interne n’a pas les porines et donc vous pouvez avoir une concentration différente de chaque côté et c’est essentiel pour la chaîne de transport d’électrons. La chaîne de transport d’électrons culmine vraiment avec l’hydrogène, un gradient d’ions d’hydrogène qui se construit entre les deux côtés et qui s’écoule le long de ce gradient à travers une protéine appelée ATP synthase qui nous aide à synthétiser l’ATP, mais nous en reparlerons peut-être dans cette vidéo ou dans une prochaine vidéo, mais finissons de parler des différentes parties d’une mitochondrie. Donc, à l’intérieur de la membrane interne, vous avez cette zone juste ici, appelée la matrice. On l’appelle, laissez-moi utiliser une autre couleur, c’est la matrice et on l’appelle la matrice parce qu’elle a une concentration de protéines beaucoup plus élevée, elle est plus visqueuse que le cytosol qui est à l’extérieur de la mitochondrie. Donc, juste ici, c’est la matrice. Quand on parle de respiration cellulaire, elle comporte plusieurs phases. On parle de glycolyse. La glycolyse se produit en fait dans le cytosol. Donc la glycolyse peut se produire dans le cytosol. La glycolyse. Mais les autres phases majeures de la respiration cellulaire. Rappelez-vous, nous parlons du cycle de l’acide citrique, aussi connu sous le nom de cycle de Krebs, qui a lieu dans la matrice. Donc le cycle de Krebs se déroule dans la matrice et ensuite j’ai dit que la chaîne de transport d’électrons qui est vraiment responsable de la production de la majeure partie de l’ATP, se déroule à travers des protéines qui sont à cheval sur la membrane interne ou à cheval sur les cristaux juste ici. Maintenant nous avons terminé. Nous avons dit que nous pensions qu’elles descendaient de ces anciennes formes de vie indépendantes et que pour être une ancienne forme de vie indépendante, elles devaient avoir des informations, un moyen de transmettre leurs informations génétiques et il s’avère que les mitochondries ont leurs propres informations génétiques. Elles ont de l’ADN mitochondrial et souvent elles n’en ont même pas qu’une seule copie, elles en ont de multiples copies et elles sont en boucles très similaires à l’ADN bactérien. En fait, elles ont beaucoup en commun avec l’ADN bactérien et c’est pourquoi nous pensons que l’ancêtre des mitochondries qui vivent de manière indépendante était probablement une forme de bactérie ou apparentée à une bactérie d’une certaine manière. Donc ça, c’est, juste là, c’est la boucle de l’ADN mitochondrial. Donc tout l’ADN qui est à l’intérieur de vous, la plus grande partie, oui, il est dans votre ADN nucléaire, mais vous avez encore un peu d’ADN dans vos mitochondries et ce qui est intéressant, c’est que votre ADN mitochondrial, vos mitochondries, sont héritées, essentiellement, du côté de votre mère, parce que quand un œuf est fécondé, un œuf humain a des tonnes de mitochondries en lui et je ne suis évidemment pas en train de dessiner toutes les choses dans l’œuf humain. Il a évidemment un noyau et tout ça. Le spermatozoïde contient quelques mitochondries, on peut imaginer qu’il doit être capable de gagner ce combat très compétitif pour pouvoir fertiliser l’ovule, mais la théorie actuelle est que tout ou presque tout cela est digéré ou dissous une fois qu’il est entré dans l’ovule. De toute façon, l’œuf lui-même possède beaucoup plus de mitochondries, donc l’ADN de vos mitochondries provient de votre mère ou essentiellement du côté de votre mère et c’est ce qui est utilisé, l’ADN mitochondrial, quand les gens parlent d’une sorte d’ancienne Eve ou de remonter à une mère commune, les gens regardent l’ADN mitochondrial, donc c’est en fait assez, assez fascinant. J’ai dit un peu plus tôt, et vous savez, évidemment, elle a son propre ADN et ensuite, parce qu’elle a son propre ADN, elle est capable de synthétiser une partie de son propre ARN, ses propres ribosomes, donc elle a aussi des ribosomes ici. Mais elle ne synthétise pas toutes les protéines qui se trouvent dans les mitochondries. Beaucoup d’entre elles sont encore synthétisées ou codées par votre ADN nucléaire et sont en fait synthétisées en dehors de la mitochondrie, puis se retrouvent dans la mitochondrie, mais les mitochondries sont ces choses fascinantes, fascinantes. Ce sont ces petites créatures qui vivent en symbiose dans nos cellules et qui sont capables de se répliquer et je ne sais pas, je trouve tout ça époustouflant. Mais bon. J’ai dit que c’était le modèle d’école parce qu’il s’avère que, lorsque vous regardez une micrographie, une image de mitochondrie, elle semble confirmer ce modèle d’école de ces plis, ces cristaux qui se replient simplement, mais lorsque nous avons pu avoir des visualisations plus sophistiquées, il s’avère en fait que ce ne sont pas seulement ces simples plis que la membrane interne accroche essentiellement à la matrice et il s’avère qu’elle a ces petits tunnels qui relient l’espace à l’intérieur des cristaux à l’espace intermembranaire. J’aime bien réfléchir à tout ça parce que ça nous fait réaliser que, dans les manuels, on prend pour acquis des choses comme les mitochondries, du genre : « Oh oui, bien sûr ! « C’est là que se trouvent les usines d’ATP », mais c’est toujours un domaine de recherche en visualisation pour comprendre exactement comment elles fonctionnent et même comment elles sont structurées que ce modèle de chicane où vous voyez ces cristaux qui entrent et sortent des différents côtés. Ce n’est en fait plus le modèle accepté pour la visualisation réelle, la structure des mitochondries. Quelque chose de plus comme ça, quelque chose de plus où vous avez ce modèle de jonction des cristaux où vous avez, si je devais dessiner une section transversale où c’est la, j’ai dessiné la membrane externe et la membrane interne, je vais juste dessiner a ces petits tunnels vers l’espace réel à l’intérieur des cristaux. C’est en fait maintenant la visualisation la plus acceptée, donc je veux que vous compreniez que lorsqu’en biologie, vous lisez quelque chose dans un manuel, vous vous dites « Oh, les gens ont compris tout ça », mais les gens se demandent encore « Comment cette structure fonctionne-t-elle ? « Quelle est la structure réelle ? » et ensuite, « Comment permet-elle à cet organite, « cet organite fascinant de faire toutes les choses « qu’il doit faire ? »

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