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Lequel des énoncés suivants décrit le mieux le rôle de la chimiosmose dans la phosphorylation oxydative? (A) La chimiosmose est le mouvement des électrons le long de leur gradient électrochimique, qui génère de l’énergie dans la chaîne de transport d’électrons. (B) La chimiosmose est la décomposition chimique de l’ATP en ADP et en phosphate inorganique. (C) La chimiosmose est le mouvement des éléments chimiques dissous dans l’eau le long de leur gradient de concentration, à travers la membrane mitochondriale. (D) La chimiosmose est la décomposition chimique de l’eau en ions hydrogène et oxygène à l'étape finale de la chaîne de transport d’électrons. Ou (E) la chimiosmose est le mouvement des ions le long de leur gradient électrochimique, ce qui génère de l’ATP.
Supprimons les options de réponse pour le moment afin que nous puissions expliquer la phosphorylation oxydative et le rôle de la chimiosmose.
La phosphorylation oxydative est la dernière étape de la respiration aérobie, et elle a lieu dans la matrice mitochondriale interne des cellules eucaryotes. Dans la matrice mitochondriale interne se trouve un ensemble de protéines, d'enzymes, de pompes à protons et de transporteurs d'électrons qui constituent la chaîne de transport des électrons. Les électrons donnés par les coenzymes traversent la chaîne de transport d’électrons, libérant de l’énergie au fur et à mesure. Cette énergie est utilisée par les pompes à protons pour transporter activement les ions hydrogène de la matrice mitochondriale à l’espace intermembranaire. Ces ions hydrogène s’accumulent à des concentrations relativement élevées dans l’espace intermembranaire. Ils descendent ensuite dans le sens de leur gradient électrochimique d’une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration.
Cependant, ces ions hydrogène ne se déplacent pas à travers la membrane en elle-même, mais passent plutôt à travers le canal de l’ATP synthase. Le mouvement des ions le long de leur gradient électrochimique est appelé chimiosmose. L’enzyme ATP synthase couple le mouvement des ions hydrogène avec la phosphorylation de l’ADP, ce qui crée de l’ATP. L’ATP est une molécule transportant de l’énergie, ce qui est crucial pour soutenir une multitude de réactions cellulaires.
Utilisons ce que nous avons appris sur la chimiosmose pour répondre à cette question. Nous savons maintenant que la chimiosmose est le mouvement des ions le long de leur gradient électrochimique. Nous savons également que ce mouvement des ions est couplé à la production d’ATP par le biais de l’ATP synthase. Notre réponse doit donc être l’option (E). Dans la phosphorylation oxydative, la chimiosmose est le mouvement des ions le long de leur gradient électrochimique, qui génère de l’ATP.
