Phosphorylation oxydative

En biologie moléculaire, la phosphorylation oxydative est le processus permettant la phosphorylation de l'ADP en ATP grâce à l'énergie libérée par l'oxydation de donneurs d'électrons par la chaîne respiratoire. Ce processus est commun à presque tous les organismes aérobies bien que ces derniers se nourrissent d'une grande variété de nutriments différents qui sont oxydés à travers des voies métaboliques très diverses. Il permet aux cellules de régénérer leurs coenzymes réduites par les réactions du catabolisme telles que le cycle de Krebs et la β-oxydation des acides gras, et permet de récupérer sous forme d'ATP l'énergie libérée par la respiration cellulaire. Son rendement énergétique est sensiblement meilleur que celui de la glycolyse ou de la fermentation anaérobie. Au cours du processus de phosphorylation oxydative, des électrons sont transférés de molécules réductrices à des oxydants le long d'une chaîne de transport d'électrons réalisant une cascade de réactions d'oxydoréduction successives qui libèrent progressivement l'énergie des électrons à haut potentiel de transfert des réducteurs oxydés. Cette énergie est utilisée par des pompes à protons pour générer un gradient électrochimique à travers une membrane biologique : membrane plasmique chez les procaryotes, membrane mitochondriale interne chez les eucaryotes. Les protons s'accumulent d'un côté de la membrane, et leur reflux vers l'autre côté pour équilibrer le gradient de concentration entraîne un rotor moléculaire dans l'ATP-synthase qui fournit l'énergie nécessaire à la conversion de l'ADP en ATP. La phosphorylation oxydative est une fonction vitale du métabolisme. Elle génère cependant des dérivés réactifs de l'oxygène tels que l'anion superoxyde O2•− ou le peroxyde d'hydrogène H2O2 lesquels produisent à leur tour des radicaux libres nocifs.