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Séance de cours

Synthase ATP: Efficacité et mécanismes

Dans cours

PHYS-468: Physics of life

Life has emerged on our planet from physical principles such as molecular self-organization, thermodynamics, stochastics and iterative refinement. This course will introduce the physical methods to study life and will discuss the quantitative and physical ...

Description

Cette séance de cours explore l'efficacité et les mécanismes de l'ATP Synthase, en mettant l'accent sur les ATPases de type F et V. Il couvre le modèle de l'ATP Synthase, l'efficacité du moteur, le mouvement brownien des protons, la production d'énergie à partir de l'hydrolyse ATP, et le rôle de l'ATP Synthase dans divers organismes. La séance de cours se penche également sur la structure et les états conformationnels de l'ATP synthase mitochondriale, ainsi que sur le rôle proposé de V-ATPases dans la fusion membranaire.

Enseignant·e

Henning Paul-Julius Stahlberg

Positions: Since 2020 Prof. Physics, IPHYS, SB, EPFL, Switzerland 2009 – 2021 Prof. Structural Biology, Biozentrum, University Basel, Switzerland 2009 – 2010 Adj. Assoc. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA 2007 – 2009 Assoc. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA 2003 – 2007 Assist. Prof. Molecular & Cellular Biology, UC Davis, CA, USA Education: 2002 Habilitation, Biozentrum, University Basel, Switzerland 1997 – 2003 Postdoctoral Fellow, Biozentrum, University Basel, Switzerland 1992 – 1997 PhD Student, EPFL, Lausanne, Switzerland 1990 – 1991 Diploma Thesis in Solid State Physics, TU Berlin, Germany 1987 – 1993 Study of Physics, TU Berlin, Germany Selected Awards & Honors: 2009 W.M.Keck Award 2004 CAREER award, NSF, USA 2002 Habilitation, University Basel, Switzerland Selected Memberships: 2008 – 2013 Chancellor’s Fellow Award, UC Davis, CA, USA 2004 – 2009 Faculty of 1000 Since 1992 Swiss Society for Optics and Microscopy (SSOM)

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Métabolisme

Concepts associés (29)

ATP synthase

L'ATP synthase (EC 7.1.2.2) est un complexe protéique enzymatique qui se trouve dans les crêtes mitochondriales, la membrane des thylakoïdes, et la membrane plasmique des bactéries et des archées. Le rôle de cette protéine membranaire est de synthétiser l'adénosine triphosphate (ATP) à partir du gradient électrochimique de protons entretenu par la chaîne respiratoire et d'adénosine diphosphate (ADP), ainsi que de phosphate inorganique (Pi), selon la réaction suivante : ADP + Pi → ATP.

Phosphorylation oxydative

upright=2|vignette|Schéma général de fonctionnement de la phosphorylation oxydative mitochondriale illustrant le couplage de la chaîne respiratoire avec la phosphorylation de l'ADP en ATP par l'ATP synthase. Les oxydations accompagnant la circulation des électrons le long de la chaîne respiratoire libèrent de l'énergie utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient de concentration de protons autour de la membrane mitochondriale interne.

Chaîne de transport d'électrons

redresse=1.75|vignette| Schéma d'une membrane de thylakoïde montrant la chaîne formée par le , la plastoquinone, le complexe , la plastocyanine, le et la réductase assurant les réactions de la photosynthèse dépendantes de la lumière, couplée à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé photophosphorylation. redresse=1.75|vignette|Schéma d'une matrice mitochondriale montrant les complexes à de la chaîne respiratoire, couplés à l'ATP synthase par un gradient de concentration de protons dans le cadre d'un processus global appelé phosphorylation oxydative.

Matrice mitochondriale

Dans une mitochondrie, on appelle matrice mitochondriale le milieu, délimité par la membrane mitochondriale interne, qui contient les ribosomes, le matériel génétique et les enzymes solubles impliquées dans la production d'acétyl-CoA — β-oxydation, complexe pyruvate déshydrogénase — et l'oxydation de ce métabolite — cycle de Krebs. Le terme de « matrice » provient du fait que ce milieu est sensiblement plus visqueux que le cytoplasme, avec une teneur en eau d'environ de protéines dans la matrice contre environ de protéines dans le cytoplasme.

ATPase

Infobox Enzyme | nom = Adénosinetriphosphatase | image = Proton ATPase cartoon overview.png | légende = Structure d'une pompe à protons demembrane plasmique dArabidopsis thaliana(d'après ) | EC = | CAS = | index = 3.6.1.3 | UIBMB = 3/6/1/3 | code GO = 0016887 Les ATPases membranaires sont une classe d'enzymes liées au métabolisme énergétique, qui hydrolysent ou synthétisent les molécules d'adénosine-triphosphate (ATP) tout en transférant des ions d'un côté à l'autre de la membrane.

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