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| BIOC0709-2 | Bioénergétique
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| Durée : | 30h Th, 20h Pr, 15h TD |
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| Crédits/ECTS : |
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| Titulaire(s) : | Fabrice Franck, Francis Sluse |
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| Langue : | Langue française |
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| Aperçu général : | Partim animal (Francis Sluse)
A) Introduction
Vie énergie et métabolisme - ATP et gradients d'ions : stocks intermédiaires d'énergie - Oxygène : ses bénéfices et dangers - Cofacteurs dans les réactions redox.
B) Les chaînes respiratoires
Chaîne respiratoire mitochondriale : le flux d'électrons - Organisation des complexes protéiques - Chaînes respiratoires bactériennes - Mécanisme chimio-osmotique - Transfert d'énergie via un gradient de protons.
C) La synthèse d'ATP
Stoechiométrie - Rapport H+/P : approche cinétique - Rapport H+/P : approche thermodynamique.
D) Le gradient électrochimique de protons
Principes de la génération d'un gradient de protons - Mécanismes impliquant des transporteurs d'hydrogène - Cycle de 1'ubiquinone - Pompes redox à protons.
E) Mécanisme de transfert d'électrons.
F) Mécanisme de synthèse d'ATP
Energétique - Mécanisme enzymatique - Modèle conformationnel.
G) Couplage et découplage entre respiration et phosphorylation (OXPHOS)
Mécanisme de couplage - Agents découplants - Distinction entre découplage intrinsèque et dissipation du gradient de protons - Compartimentation - Transporteurs - Contrôle de la synthèse d'ATP.
H) OXPHOS : mécanismes moléculaires et structures des complexes
Complexe I - Complexe Ill - Complexe IV - Complexe V.
I) Autres usages du gradient de protons - Transports de métabolites: MCF
Transports de cations.
J) Dissipation d'énergie redox (plantes, protistes, champignons) - Rôle
- NADH déshydrogénases - oxydase alternative.
K) Dissipation du gradient électrochimique de protons - Les protéines découplantes
Mise en évidence fonctionnelle - Régulation - Contribution à la respiration - Effet sur l'efficacité de l'OXPHOS
L) Interaction entre les systèmes dissipateurs
via effecteur commun chez la plante supérieure - Expression différentielle - Rôle métabolique possible
M) Introduction à la mitoprotéomique comparative: études des stress énergétiques endogènes et exogènes.
Partim végétal (Fabrice Franck)
A) Introduction -Principe général de la photosynthèse oxygénique- Les thylakoïdes des plantes, algues et cyanobactéries.
B) Les premières expériences d'Emerson, démonstration de l'existence des photosystèmes chez les algues unicellulaires
C) Les pigments des photosystèmes -tétrapyrroles et caroténoïdes
D) Propriétés des états excités des pigments in vitro et in vivo. Principes des transferts d'énergie d'excitation entre pigments et des séparations de charges
E) Structures moléculaires et fonctions des complexes collecteurs de lumière -LHC's des plantes vertes, phycobilisomes des algues bleues et rouges, LHC's des bactéries photo synthétiques
F) Les centres réactionnels photosynthétiques -Relations structure-fonction. Evolution des centres réactionnels.
G) Transport d'électrons photosynthétique et photophosphorylations -Structure et fonction du cytochrome b6/f, application de la théorie chimiosmotique à la photophosphorylation - Particularités et régulation de ATP synthétase chloroplastique
H) La fluorescence chlorophyllienne comme outil d'analyse des processus photochimiques et de la dissipation de l'énergie d'excitation in vivo - Théorie des relations entre rendements et flux énergétiques - Applications écophysiologiques
I) Processus de régulation du transport d'électrons photosynthétique -Phosphorylation des protéines, transitions d'état, extinction non-photochimique, cycle des xanthophylles, photoinhibition, interactions mitochondries-chloroplastes
J) Un cas particulier de pompe à protons photo-dépendante : la bactériorhodopsine |
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| Objectif du cours : | La respiration génère un gradient électrochimique de protons qui peut être utilisé comme force motrice pour la synthèse d'ATP . Les objectifs du cours sont d'expliquer les principes qui régissent la phosphorylation oxydative et d'étudier les structures des complexes protéiques impliqués. L'accent est mis sur la balance entre les systèmes conservateurs et dissipateurs d'énergie et sur la plasticité mitochondriale face aux stress énergétiques. |
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| Pré-requis : | Biochimie générale. Physiologie cellulaire. |
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| Organisation : | 2 cours par semaine au 1er semestre (theorie et répétitions). |
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| Notes de cours : | "Bioenergetics 3" de David G. Nicholls and Stuart J. Ferguson, Academic press 2002 + chapitres de livres et articles en anglais écrits par F. Sluse servent de base documentaires. Il n'y a pas de notes de cours spécifiques. |
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| Evaluation : | Examen oral individuel précédé d'une préparation écrite. |
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| Contacts : | Francis E. SLUSE
Laboratoire de Bioénergétique, Institut de Chimie, Bât. B6c (3ème étage), 4000 Liège 1 (Sart Tilman).
Tél. : 04/366.35.87 ou 35.71 - Fax : 04/366.28.78 - E-mail : F.Sluse@ulg.ac.be |
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