Même lorsque les conditions changent dans votre environnement - par exemple lorsque la température monte ou que vous manquez d'eau - votre corps travaille pour maintenir un équilibre interne stable appelé homéostasie. De nombreux mécanismes différents aident à maintenir l'homéostasie. Au niveau cellulaire et biochimique, vos cellules doivent réguler les voies clés afin que les molécules dont elles ont besoin soient produites en quantités appropriées. Une telle voie clé est le cycle de Krebs.
Cycle de Krebs
Vos cellules décomposent le sucre sous forme de glucose pour l'énergie. Ils commencent par une série compliquée d'étapes qui mène finalement à la production d'un produit chimique appelé acétyl-CoA. Le groupe acétyle à deux atomes de carbone de l'acétyl-CoA est introduit dans le cycle de Krebs. Il y a huit étapes, ou réactions chimiques, qui se produisent dans le cycle de Krebs, et la dernière réaction régénère la même molécule qui est utilisée dans la première étape, c'est pourquoi la voie forme un cycle.
ATP Production
Le cycle de Krebs joue deux rôles clés dans le maintien de l'homéostasie au niveau cellulaire. Le premier d'entre eux est la production d'adénosine triphosphate, ou ATP. Chaque rotation du cycle de Krebs convertit un groupe acétyle à deux atomes de carbone de l'acétyl-CoA en dioxyde de carbone, récoltant de l'énergie dans le processus qui est utilisé pour générer l'ATP. L'ATP devient à son tour le carburant dont la cellule a besoin pour toutes sortes d'autres réactions. Le premier rôle du cycle de Krebs est donc indirect: il fournit l'énergie chimique que la cellule utilise pour maintenir l'homéostasie.
Régulation
Un autre rôle clé du cycle de Krebs dans l'homéostasie est la source de blocs de construction pour les molécules importantes dans les cellules. Les produits chimiques du cycle servent de précurseurs aux acides aminés, aux acides gras et à l'hème dans l'hémoglobine. Pour que le cycle continue, ces produits chimiques doivent bien entendu être renouvelés. Généralement, les réactions qui éliminent les produits chimiques du cycle et les réactions qui alimentent d'autres produits chimiques dans le cycle sont en équilibre, de sorte que la concentration de ces produits chimiques reste plus ou moins constante. Les réactions dites anaplérotiques fournissent des produits chimiques supplémentaires si les concentrations tombent trop bas pour maintenir le cycle.
Régulation
La régulation est essentielle à l'homéostasie. Il est important que chaque voie biochimique ne produise que la quantité nécessaire d'un produit chimique donné - ni trop, ni trop peu. Le cycle de Krebs est régulé à plusieurs étapes par le biais d'une rétroaction dite négative: lorsque le produit d'une réaction s'accumule, il inhibe la réaction. D'autres signaux peuvent aider à accélérer ou à ralentir le cycle si nécessaire. Dans les fibres musculaires, par exemple, une augmentation de la concentration en ions calcium déclenche la contraction musculaire. Cette même augmentation de la concentration en ions calcium activera également deux enzymes clés dans le cycle de Krebs pour augmenter la vitesse de réaction et donc la production d'ATP.
