Les glucides, les protéines et les graisses sont les trois principaux types de nutriments qui fournissent de l’énergie aux organismes vivants. Les glucides, comme le glucose, sont décomposés en molécules plus simples comme le pyruvate par glycolyse. Le pyruvate entre ensuite dans le cycle de l'acide citrique (également connu sous le nom de cycle de Krebs), une série de réactions chimiques qui libèrent davantage d'énergie sous forme d'ATP.
Les protéines peuvent également être utilisées comme source d’énergie lorsque les réserves de glucides sont épuisées. Les acides aminés, éléments constitutifs des protéines, sont convertis en pyruvate et en acétyl-CoA, qui peuvent ensuite entrer dans le cycle de l'acide citrique.
Les graisses, ou lipides, sont des réserves d’énergie très efficaces. Ils sont décomposés en acides gras, qui sont ensuite oxydés pour produire de l'acétyl-CoA. L'acétyl-CoA entre dans le cycle de l'acide citrique et subit une dégradation supplémentaire pour générer de l'ATP.
L'énergie extraite de ces nutriments par la respiration cellulaire est utilisée pour diverses fonctions vitales, telles que :
1. Métabolisme : L'énergie est nécessaire à la synthèse et à la dégradation des molécules essentielles à la croissance, à la réparation et à la reproduction.
2. Contraction musculaire : L'énergie stimule le mouvement musculaire et permet la locomotion, la capture de proies et d'autres activités physiques.
3. Transport actif : Les mécanismes de transport actif au sein des cellules utilisent l’énergie pour déplacer les substances contre des gradients de concentration, maintenant ainsi l’homéostasie cellulaire.
4. Communication neuronale : L'énergie est consommée dans la transmission de l'influx nerveux, permettant la communication au sein et entre les organismes.
5. Processus cellulaires : L'énergie est utilisée pour divers processus cellulaires, tels que la division cellulaire, la synthèse des protéines et l'élimination des déchets.
6. Reproduction : L'énergie est cruciale pour la production de gamètes (cellules sexuelles) et pour soutenir les processus impliqués dans la reproduction.
7. Croissance : L'énergie est nécessaire à la croissance et au développement des tissus dans les organismes multicellulaires.
Sans un apport constant d’énergie provenant de la nourriture, les organismes vivants ne peuvent pas maintenir leurs fonctions vitales et leur survie serait menacée.
