Schéma de fonctionnement d’une mitochondrie en l’absence ou en présence d’UCP1. A. Dans la majorité des mitochondries, le transfert des électrons d’un complexe à l’autre (C I, C II, C III, C IV) de la chaîne respiratoire est associé à l’expulsion de protons dans l’espace intermembranaire. L’accepteur final de ces électrons est l’oxygène qui donnera alors des molécules d’eau. La membrane interne étant très peu perméable aux protons, ceux-ci s’accumulent et engendrent un gradient électrochimique qui sera utilisé par l’ATP synthase pour transformer cette énergie en molécule d’ATP : la consommation d’oxygène (autrement dit la respiration) est couplée à la production d’ATP. Au cours du transfert d’électrons, il y aura obligatoirement la production d’anions superoxyde (O₂^-) au niveau des complexes I et surtout III. L’intensité de cette production est fonction des contraintes exercées sur ces complexes [15]. B. Dans les cellules qui expriment UCP1, cette protéine s’insère sous forme dimérique dans la membrane interne et agit comme un canal à protons qui dissipe le gradient électrochimique dû au fonctionnement de la chaîne respiratoire sans permettre la synthèse d’ATP : l’énergie sera libérée sous forme de chaleur, la respiration est découplée de la synthèse d’ATP. L’activité d’UCP1 est contrôlée de manière importante par le coenzyme Q, ce qui pourrait suggérer que dans les mitochondries qui contiennent ce type de protéines, celles-ci font partie intégrante de la chaîne respiratoire et permettraient une régulation fine et complexe du fonctionnement de celle-ci [16]. UQ : ubiquinone ; cyt-c : cytochrome c.