–de nombreux granules opaques aux électrons, de
15 nm de diamètre : les mitoribosomes (voir
figure 10.5). Ils interviennent dans la synthèse
protéique mitochondriale se réalisant à partir du
matériel génétique local (voir chapitre 4) ;
–des granules de grande taille, qui représentent
des réserves lipoprotéiques, accumulées par les
cellules dans certaines conditions physiologiques ;
–des cristaux protéiques de forme géométrique,
avec un réseau très régulier, et envahissant parfois complètement la matrice ; ils traduisent
l’accumulation d’un nombre limité de protéines ;
–des cristaux de substances minérales, généralement des phosphates de Ca
2+
ou Mg
2+
(souvent
accumulés dans des conditions pathologiques) ;
–des structures fibreuses et mal définies, localisées dans une zone claire de la matrice. L’histochimie et la biochimie ont montré qu’il s’agit de
molécules d’ADN. C’est le génome des mitochondries ( nucléoïde), qui en fait des organites
semi-autonomes du point de vue de leur biogenèse (voir chapitre 4).
D’autres techniques d’observation complètent
cette approche ultrastructurale. En cryodécapage,
l’examen de répliques montre la présence de granules de 5 à 10 nm de diamètre enchâssés dans une
bicouche lipidique, et confirme la structure générale asymétrique des membranes biologiques. La
coloration négative de fragments de la membrane
interne fait apparaître des sphères de 10 nm de
diamètre, accrochées sur sa face interne par un fin
pédoncule (voir figure 10.5) ; on sait actuellement
que c’est à leur niveau que se réalise la synthèse
d’ATP dans les mitochondries : ce sont les complexes de l’ATP synthétase.
Le schéma qui vient d’être décrit est le plus fréquent, mais il existe une véritable différenciation
mitochondriale en fonction des tissus dans lesquels on observe ces organites. Cette diversité se
traduit au niveau de leur nombre et de leur forme,
mais aussi de la taille, de l’orientation et de la disposition des crêtes internes. À côté de mitochondries globulaires, on en observe de très longues
(> 10 µ m) et ramifiées, en particulier quand on
examine des coupes épaisses en microscopie à très
haut voltage (voir chapitre 2). Mais c’est surtout la
forme des crêtes qui est sujette à une importante
variation : relativement lâches dans les hépatocytes, elles sont serrées dans les cellules musculaires ou dans le tissu adipeux gris ; elles sont de
section triangulaire et longitudinales dans certaines cellules nerveuses ; elles apparaissent tubulaires dans les glandes sécrétant des hormones
stéroïdes (cortico-surrénales) (voir figure 10.4).
De façon générale, le nombre et la taille des
mitochondries, mais surtout la surface de leurs
membranes internes, sont d’autant plus importants que le métabolisme cellulaire est élevé ; dans
certaines fibres musculaires, le volume de ces organites atteint 40 % du volume cellulaire. Diverses
conditions pathologiques, comme une carence en
cuivre ou en vitamines, conduisent à des anoma294 B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 10.4
Ultrastructure de divers types de mitochondries
(a) cellules musculaires ; (b) cellules sécrétrices d’hormones stéroïdiennes (cortico-surrénale de rat) ; (c) cellules de Champignons. Clichés Labos. BG, MVE et Labo.
BC4 (R. Charret), Orsay.
a
c
b
15 nm de diamètre : les mitoribosomes (voir
figure 10.5). Ils interviennent dans la synthèse
protéique mitochondriale se réalisant à partir du
matériel génétique local (voir chapitre 4) ;
–des granules de grande taille, qui représentent
des réserves lipoprotéiques, accumulées par les
cellules dans certaines conditions physiologiques ;
–des cristaux protéiques de forme géométrique,
avec un réseau très régulier, et envahissant parfois complètement la matrice ; ils traduisent
l’accumulation d’un nombre limité de protéines ;
–des cristaux de substances minérales, généralement des phosphates de Ca
2+
ou Mg
2+
(souvent
accumulés dans des conditions pathologiques) ;
–des structures fibreuses et mal définies, localisées dans une zone claire de la matrice. L’histochimie et la biochimie ont montré qu’il s’agit de
molécules d’ADN. C’est le génome des mitochondries ( nucléoïde), qui en fait des organites
semi-autonomes du point de vue de leur biogenèse (voir chapitre 4).
D’autres techniques d’observation complètent
cette approche ultrastructurale. En cryodécapage,
l’examen de répliques montre la présence de granules de 5 à 10 nm de diamètre enchâssés dans une
bicouche lipidique, et confirme la structure générale asymétrique des membranes biologiques. La
coloration négative de fragments de la membrane
interne fait apparaître des sphères de 10 nm de
diamètre, accrochées sur sa face interne par un fin
pédoncule (voir figure 10.5) ; on sait actuellement
que c’est à leur niveau que se réalise la synthèse
d’ATP dans les mitochondries : ce sont les complexes de l’ATP synthétase.
Le schéma qui vient d’être décrit est le plus fréquent, mais il existe une véritable différenciation
mitochondriale en fonction des tissus dans lesquels on observe ces organites. Cette diversité se
traduit au niveau de leur nombre et de leur forme,
mais aussi de la taille, de l’orientation et de la disposition des crêtes internes. À côté de mitochondries globulaires, on en observe de très longues
(> 10 µ m) et ramifiées, en particulier quand on
examine des coupes épaisses en microscopie à très
haut voltage (voir chapitre 2). Mais c’est surtout la
forme des crêtes qui est sujette à une importante
variation : relativement lâches dans les hépatocytes, elles sont serrées dans les cellules musculaires ou dans le tissu adipeux gris ; elles sont de
section triangulaire et longitudinales dans certaines cellules nerveuses ; elles apparaissent tubulaires dans les glandes sécrétant des hormones
stéroïdes (cortico-surrénales) (voir figure 10.4).
De façon générale, le nombre et la taille des
mitochondries, mais surtout la surface de leurs
membranes internes, sont d’autant plus importants que le métabolisme cellulaire est élevé ; dans
certaines fibres musculaires, le volume de ces organites atteint 40 % du volume cellulaire. Diverses
conditions pathologiques, comme une carence en
cuivre ou en vitamines, conduisent à des anoma294 B IOLOGIE CELLULAIRE
Figure 10.4
Ultrastructure de divers types de mitochondries
(a) cellules musculaires ; (b) cellules sécrétrices d’hormones stéroïdiennes (cortico-surrénale de rat) ; (c) cellules de Champignons. Clichés Labos. BG, MVE et Labo.
BC4 (R. Charret), Orsay.
a
c
b