Les cellules sont les plus petites unités de vie qui possèdent toutes les propriétés associées à la vie. L'une de ces caractéristiques déterminantes est le métabolisme Processus métaboliques, souvent appelés voies métaboliques, peuvent être divisés en ceux qui sont anabolisants Familièrement, les processus anaboliques consistent à construire une maison et à remplacer des choses comme les fenêtres et les gouttières au besoin, et les processus cataboliques consistent à prendre des pièces usées ou cassées de la maison à freiner. Si celles-ci se font de concert au bon rythme, la maison existera dans un état aussi stable que possible, mais jamais passivement. Les cellules et les tissus qu'elles forment subissent continuellement "bidirectionnel" "métabolisme, ce qui signifie que si certaines choses circulent dans une direction anabolique, d'autres vont dans la direction opposée. C'est peut-être plus évident au niveau des organismes entiers: si vous brûlez à travers le glucose Les réactions cellulaires sont catalysées par des molécules protéiques globulaires spéciales appelées enzymes Les réactions anaboliques nécessitent généralement un apport d'énergie et sont donc endothermiques Les réactions cataboliques sont généralement exothermiques Les principaux éléments structurels du corps et les molécules dont il a besoin pour le carburant ainsi que la croissance et le remplacement des tissus sont composées de monomères Ces unités peuvent être identiques, comme pour les molécules de glucose disposées en longues chaînes du carburant de stockage glycogène Les trois principales classes de macronutriments Le glucose est le substrat fondamental de toute la vie sur Terre, chaque cellule vivante étant capable de le métaboliser en énergie . Comme indiqué, les molécules de glucose peuvent être liées en «chaînes» pour former du glycogène, qui se trouve principalement chez l'homme dans les muscles et le foie. Les protéines sont constituées de monomères tirés d'un sac de 20 acides aminés différents. Les graisses ne sont pas des polymères car elles sont constituées de trois acides gras liés à un "squelette" de la molécule à trois carbones glycérol Envisagez de recevoir une boîte de blocs de construction jouets de taille illimitée. Beaucoup sont identiques sauf dans leur couleur; d'autres sont de tailles différentes, mais peuvent être réunis; d'autres encore ne sont pas destinés à se connecter, quelle que soit la configuration que vous sélectionnez. Vous pouvez créer des constructions identiques qui comprennent, disons, trois à cinq pièces, et les relier de manière à ce que les jonctions de ces constructions soient également identiques. Il s'agit essentiellement d'un métabolisme anabolique en action. Les groupes individuels de trois à cinq pièces de jouets représentent des «monomères» et le produit fini est analogue au «polymère». Et dans les cellules, au lieu que vos mains fassent le travail de rassembler les morceaux, les enzymes guident le processus. Dans les deux cas, l'aspect clé est un apport d'énergie pour générer des molécules de plus grande complexité (et généralement de plus grande taille également). Des exemples de processus anaboliques comprennent, en plus de la synthèse des protéines, la gluconéogenèse La plupart du temps, les processus cataboliques, au niveau des réactions individuelles, ne sont pas simplement les réactions anaboliques correspondantes exécutées à l'envers, bien que beaucoup d'entre eux sont les mêmes. Habituellement, différentes enzymes sont impliquées. Par exemple, la première étape de la glycolyse D'autres processus cataboliques vitaux en cours dans votre corps sont glycogénolyse Garder le corps en phase avec ses besoins en temps réel nécessite un degré élevé de réactivité et de coordination. Les taux de réactions anaboliques et cataboliques peuvent être contrôlés en faisant varier la quantité d'enzyme ou de substrat mobilisée pour une partie donnée de la cellule, ou par inhibition de rétroaction De plus, et surtout du point de vue de la visualisation holistique du métabolisme, les substrats d'une voie de macronutriments peuvent être shuntés dans celui d'une autre selon les besoins. Un exemple de cette intégration de voies est que les acides aminés alanine et glutamine, en plus de servir de blocs de construction des protéines, peuvent également entrer dans la gluconéogenèse. Pour cela, ils doivent éliminer leur azote, qui est manipulé par des enzymes appelées transaminases. La condition physique est une préoccupation majeure du public dans les pays où les gens ont souvent le luxe de faire de l'exercice facultatif. Bon nombre des modalités courantes visent fortement dans le sens d'un processus ou d'un autre, comme soulever des poids pour construire la masse musculaire (exercices anaboliques) ou utiliser un vélo elliptique ou un tapis roulant pour le «cardio» et perdre de la masse maigre ou grasse (ou du poids corporel) pour perdre du poids (exercices cataboliques). En raison de leur entraînement quotidien à la course et du besoin constant de remplacer le carburant catabolisé, ces athlètes ont des niveaux élevés d'activité de la enzyme glycogen synthase, qui permet à leurs muscles et à leur foie de synthétiser le glycogène avec une avidité inhabituelle. Pendant le marathon, ce glycogène est converti en glucose pour alimenter le coureur pendant des heures, bien que ces athlètes utilisent généralement des sources de glucose (par exemple, des boissons pour sportifs) tout au long de l'événement afin d'éviter de "heurter le mur".
, ou l'utilisation de molécules ou d'énergie recueillies dans l'environnement pour effectuer les réactions biochimiques nécessaires pour rester en vie et, finalement, se reproduire.
, ou qui impliquent la synthèse de nouvelles molécules, et ceux qui sont cataboliques
, qui impliquent la dégradation des molécules existantes.
Aperçu du métabolisme
tout en sprintant pour rattraper votre chien (processus catabolique), le papier coupé sur votre main de la veille continue de guérir (processus anabolique). Mais la même dichotomie est à l'œuvre dans les cellules individuelles.
, qui par définition participent aux réactions chimiques sans être elles-mêmes modifiées au final. Ils accélèrent considérablement les réactions - parfois d'un facteur bien supérieur à mille - et fonctionnent donc comme catalyseurs
.
(traduit librement, "chaleur vers l'intérieur"). C'est logique; vous ne pouvez pas développer ou développer de muscle à moins que vous ne mangiez, votre apport alimentaire étant généralement proportionnel à l'intensité et à la durée d'une activité donnée.
("la chaleur au extérieur ") et libèrent de l'énergie, dont une grande partie est exploitée par la cellule sous forme d'adénosine triphosphate (ATP) et utilisée pour d'autres processus métaboliques.
Substrats du métabolisme
, ou de petites unités répétitives dans un plus grand ensemble, appelé polymère
.
, ou elles peuvent être similaires et se présenter sous la forme de "saveurs", comme pour les acides nucléiques et les nucléotides qui les composent.
de macromolécules en nutrition humaine, appelées glucides
, protéine s
et graisses
, chacun est constitué de son propre type de monomère.
. Quand ils grandissent ou rétrécissent, cela se produit via l'ajout ou l'élimination d'atomes aux extrémités des chaînes d'acides gras, un peu comme un "E" majuscule avec la partie verticale restant de la même taille mais les barres horizontales de longueur variable.
Qu'est-ce que le métabolisme anabolisant?
(la synthèse du glucose à partir de divers substrats en amont), la synthèse des acides gras, la lipogenèse
(la synthèse des graisses à partir des acides gras et du glycérol) et la formation de l'urée
et < em> corps cétoniques
.
Qu'est-ce que le métabolisme catabolique?
(le catabolisme du glucose) est l'ajout d'un groupe phosphate au glucose, gracieuseté de l'enzyme hexokinase
, pour former du glucose-6-phosphate. Mais la dernière étape de la gluconéogenèse, l'élimination du phosphate du glucose-6-phosphate pour former du glucose, est catalysée par la glucose-6-phosphatase.
(la dégradation du glycogène dans les muscles ou le foie), lipolyse
(élimination des acides gras du glycérol), bêta-oxydation
(la "combustion" des acides gras) et la dégradation des cétones, des protéines ou des acides aminés individuels.
Garder un équilibre entre le métabolisme anabolique et catabolique
, dans laquelle l'accumulation d'un produit signale la réaction en amont à procéder plus lentement.
Exercice physique: croissance musculaire et perte de graisse
Un exemple des deux systèmes en action est un coureur de marathon se préparant pour une course de 42,2 km (26,2 milles). La semaine précédente, de nombreuses personnes se chargent intentionnellement d'aliments riches en glucides tout en se reposant pour l'effort.