K Kunzitix
Accueil Aide-mémoire Droit de rétractation Écrire

Aide-mémoire · chimie cellulaire

L’équipement enzymatique des mitochondries, atome par atome

Centres ferreux, atomes d’iode et ce que dit réellement une phrase du droit européen

Cette page va plus loin que l’accueil : elle range les protéines concernées dans des tableaux, explique des termes comme NADH ou cytochrome et répond à des questions qui nous sont parvenues sur le sujet.


Là où sucres, graisses et protéines se rejoignent

Le glucose, les acides gras et de nombreux acides aminés empruntent d’abord chacun leur propre voie de dégradation. Mais la plupart aboutissent au même intermédiaire : une unité d’acide acétique activée, fixée à la coenzyme A. À partir de là, les trois familles de nutriments partagent la même machinerie.

L’acétyl-CoA, plaque tournante

À l’intérieur des mitochondries, l’acétyl-CoA entre dans un cycle de huit réactions, le cycle de Krebs. Le carbone en ressort sous forme de dioxyde de carbone. Pour comprendre la suite, compte davantage ce qui ne s’échappe pas sous forme de gaz : des électrons riches en énergie.

NADH et FADH2, porteurs d’électrons chargés

Les électrons sont recueillis par deux coenzymes, le NAD+ et le FAD, qui deviennent ainsi NADH et FADH2. Ces porteurs remettent leur cargaison aux complexes protéiques de la membrane mitochondriale interne. Là, le mouvement des électrons sert à pomper des protons d’un côté à l’autre de la membrane ; quand les protons refluent, l’ATP synthase fabrique de l’ATP.

Les protéines ferreuses de la membrane mitochondriale interne

Presque aucune étape du passage des électrons ne se fait sans fer. Le tableau résume sous quelle forme chimique l’élément se présente dans chaque complexe.

Les centres ferreux le long de la chaîne d’électrons
Protéine ou complexeType de centre ferreuxRôle dans la chaîne
Complexe I (NADH déshydrogénase)plusieurs clusters fer-soufre en filereçoit les électrons du NADH
Complexe II (succinate déshydrogénase)[2Fe-2S], [4Fe-4S], [3Fe-4S] ainsi que l’hème brelie le cycle de Krebs à la chaîne membranaire
Complexe IIIcytochrome b, cytochrome c1, centre de Rieske [2Fe-2S]cède les électrons au cytochrome c
Cytochrome cun groupement hèmefait la navette entre les complexes III et IV
Complexe IVhème a, hème a3dernier passage d’électrons
Aconitase (cycle de Krebs)[4Fe-4S]convertit le citrate en isocitrate

La protéine de Rieske du complexe III

Baptisée d’après le biochimiste John S. Rieske, cette protéine porte un centre [2Fe-2S] dont l’un des deux atomes de fer est, chose inhabituelle, lié à deux résidus d’histidine plutôt qu’à la cystéine. Cette liaison déplace son comportement redox, si bien qu’elle peut prendre en charge de façon ciblée les électrons de l’ubiquinol.

Le cytochrome c, petit et mobile

Avec une bonne centaine d’acides aminés, le cytochrome c figure parmi les plus petites protéines de la chaîne. Il n’est pas ancré dans la membrane : il glisse le long de sa face externe et achemine un seul électron à la fois d’un complexe au suivant. Son atome de fer oscille pendant ce trajet entre Fe3+ et Fe2+.

L’aconitase et son cube fragile

L’aconitase fait figure d’exception : son cluster [4Fe-4S] ne relaie aucun électron, il aide à retirer une molécule d’eau du citrate puis à la réintégrer. Que le cube perde l’un de ses quatre atomes de fer, et l’enzyme devient inactive – une illustration parlante de la manière dont quelques atomes pèsent directement sur le déroulement d’une voie métabolique.

« Le fer contribue à un métabolisme énergétique normal »

Conformément au Règlement (UE) n° 432/2012

Les atomes d’iode des iodothyronines

Pour l’iode, le lien se situe un étage plus haut. L’élément ne siège pas dans les protéines de la chaîne membranaire elles-mêmes, mais dans des molécules de signalisation qui fixent combien de ces protéines une cellule produit.

Les composés iodés de l’organisme
ComposéAtomes d’iode par moléculeObservation
Iodure (I−)1forme sous laquelle l’iode est surtout absorbé
Mono-iodotyrosine / di-iodotyrosine1 / 2précurseurs encore fixés à une protéine porteuse
Tétra-iodothyronine (T4)4l’iode pèse environ 65 % de la masse moléculaire
Tri-iodothyronine (T3)3se fixe à des récepteurs du noyau cellulaire
T3 inverse (rT3)3agencement différent, presque inactive sur le récepteur

Tout tient à un atome en moins

Dans de nombreux tissus, la T4 est convertie en T3 par des enzymes appelées déiodases. Selon l’atome d’iode retiré parmi les quatre, on obtient soit une molécule qui se lie solidement au récepteur, soit la rT3, qui s’y lie à peine. La position d’un seul atome fixe donc ici la fonction.

Le site de liaison dans le noyau

La T3 s’associe à des récepteurs nucléaires directement couplés à l’ADN. C’est de là que se décide la fréquence de lecture de certains segments. Parmi les gènes concernés figurent ceux de sous-unités des complexes de la chaîne respiratoire, de l’ATP synthase et de l’ATPase sodium-potassium. Par ce biais, la consommation d’oxygène d’une cellule au repos se trouve liée à ses apports en iode.

« L’iode contribue à un métabolisme énergétique normal »

Conformément au Règlement (UE) n° 432/2012

Repères d’étiquetage et bref tour des aliments

Sur les étiquettes de l’UE, les quantités sont exprimées par rapport aux valeurs nutritionnelles de référence (VNR) du Règlement (UE) n° 1169/2011. Pour un adulte, elles s’élèvent à 14 mg de fer par jour, et à 150 µg d’iode par jour. Ce sont des grandeurs d’étiquetage, pas des conseils personnels.

Ce à quoi s’attendre en faisant ses choix
Famille d’alimentsÉlément viséBon à savoir
Viandes, abatsferapportent du fer héminique, absorbé relativement bien
Légumineuses, céréales complètesferfer non héminique ; la vitamine C prise au même repas en augmente l’absorption
Poissons de mer, fruits de meriodeteneur variable selon l’espèce et la provenance
Sel de table iodéiodefacultatif dans beaucoup de pays de l’UE, quantité indiquée sur le paquet

La formulation que le règlement admet, élément par élément

« Le fer contribue à un métabolisme énergétique normal »

Conformément au Règlement (UE) n° 432/2012

« L’iode contribue à un métabolisme énergétique normal »

Conformément au Règlement (UE) n° 432/2012


Ce que nos lecteurs ont voulu savoir

Davantage de fer donne-t-il davantage de centres ferreux ?

Non. La formulation autorisée décrit le déroulement ordinaire lorsque les apports suffisent. Une fois les centres ferreux des enzymes occupés, un surplus de fer n’en accroît pas le nombre. Un excès peut même être indésirable, raison pour laquelle les étiquettes mentionnent une quantité maximale.

Pourquoi parler d’iode sur une page consacrée aux mitochondries ?

Parce que des molécules de signalisation iodées participent à fixer le nombre d’enzymes de la chaîne membranaire qu’une cellule fabrique. L’iode lui-même n’y est pas incorporé ; son apport tient au pilotage de la lecture des gènes, comme l’explique la partie consacrée aux iodothyronines.

Fer héminique et fer non héminique, est-ce pareil pour l’organisme ?

Sur le plan chimique, les deux finissent dans les mêmes formes de réserve et d’action. C’est le chemin qui change : le fer héminique est absorbé dans l’intestin grêle par un mécanisme qui lui est propre, alors que le fer non héminique dépend davantage des autres composants du repas.

Le règlement nomme-t-il des enzymes en particulier ?

Non. Le texte juridique se limite aux phrases courtes. Cytochromes, clusters fer-soufre ou récepteurs nucléaires viennent de la littérature biochimique sur laquelle reposait l’évaluation de l’EFSA. Nous les exposons pour rendre la formulation intelligible – non pour l’étendre.


L’aide-mémoire à garder sous la main : tableaux et glossaire

Cette page en version complète : tableaux supplémentaires, schémas de structure des clusters fer-soufre et glossaire allant de l’acétyl-CoA à l’ubiquinone.

49,00 € TTC

Accès unique · Produit d’information numérique

Quatorze jours pour changer d’avis Un court message dans ce délai suffit, sans avoir à vous justifier. Tous les détails se trouvent dans la page Droit de rétractation.

Avis de santé

Cette page transmet des connaissances factuelles en biochimie de la nutrition. Elle n’établit aucun diagnostic, ne donne aucune recommandation thérapeutique et ne remplace pas un entretien avec un médecin ou un pharmacien.

Si vous prenez des compléments alimentaires, ne dépassez pas la quantité journalière indiquée sur l’emballage et rangez les produits hors de portée des jeunes enfants. Un complément alimentaire ne se substitue pas à une alimentation variée ni à une hygiène de vie saine. En cas de maladie connue, de grossesse ou de prise habituelle de médicaments, la règle est simple : demandez d’abord conseil à un médecin.

Annonces et indépendance

Il est possible que vous soyez arrivé sur Kunzitix par une annonce diffusée sur Google ou YouTube. Cela ne crée aucun lien commercial ou éditorial avec Google LLC, YouTube LLC ou leur société mère Alphabet Inc. Aucune de ces entreprises n’a relu, validé ou recommandé les textes publiés ici.

Google et YouTube sont des marques de Google LLC. L’usage que chacun fait des informations présentées sur ce site varie d’une personne à l’autre.


Laisser un mot à Kunzitix

Une question sur le contenu, sur une commande ou sur vos données ? Nous y répondons par e-mail.

Vous préférez vous passer du formulaire ? Un e-mail à [email protected] arrive dans la même boîte.