Quel est le métabolisme?

• L'hypoglycémie

Sur le métabolisme ou le métabolisme, il y a maintenant beaucoup de discussions. Cependant, la plupart des gens ne savent pas ce qu'est le métabolisme et quels processus se déroulent constamment dans notre corps.

Qu'est-ce qu'un métabolisme?

Le métabolisme est une transformation chimique qui se produit dans le corps de chaque personne lorsque des nutriments sont fournis et jusqu'au moment où les produits finis de toutes les transformations et transformations en sont dérivés dans l'environnement externe. En d'autres termes, le métabolisme dans le corps est un ensemble de réactions chimiques qui se produisent dans le corps pour maintenir son activité vitale. Tous les processus combinés selon ce concept permettent à tout organisme de se multiplier et de se développer, tout en maintenant toutes ses structures et en répondant aux influences de l'environnement.

Processus métaboliques

En règle générale, les processus métaboliques sont divisés en 2 étapes interdépendantes. En d'autres termes, le métabolisme se produit dans le corps en deux étapes:

• Stade I L'anabolisme est un processus combinant plusieurs processus chimiques visant à la formation de cellules et de composants de tissus corporels. Si vous décrivez des processus chimiques, ils désignent la synthèse d’acides aminés, de nucléotides, d’acides gras, de monosaccharides, de protéines.
• Étape II. Le catabolisme est le processus consistant à diviser les aliments et leurs propres molécules en substances plus simples, tout en libérant l'énergie qu'ils contiennent. L'équilibre des étapes ci-dessus donne un travail et un développement harmonieux du corps, et il est régulé par des hormones. Les enzymes sont une autre aide essentielle au processus métabolique. Dans le processus de métabolisme, ils agissent comme une sorte de catalyseur et créent des produits chimiques à partir d’autres.

Le rôle du métabolisme dans le corps humain

Vous devez savoir que le métabolisme est constitué de toutes les réactions, à la suite desquelles différentes cellules et tissus du corps sont construits et de l'énergie utile extraite. Étant donné que les processus anaboliques dans tout organisme sont associés à la dépense d'énergie nécessaire à la construction de nouvelles cellules et molécules, les processus cataboliques libèrent de l'énergie et forment des produits finaux tels que le dioxyde de carbone, l'ammoniac, l'urée et l'eau.

De ce qui précède, il convient de noter qu'un processus métabolique bien coordonné dans le corps est la clé d'un travail bien coordonné et stable de tous les organes humains. De plus, il sert également d'indicateur de bonne santé. Depuis le taux métabolique affecte le travail de tous les organes humains. Tout déséquilibre dans le processus de métabolisme peut avoir des conséquences graves pour le corps, à savoir: un type de maladie différent.

Les troubles métaboliques peuvent survenir avec divers changements dans chaque système du corps, mais souvent dans le système endocrinien. Des régimes variés et malsains peuvent entraîner des échecs, avec surmenage nerveux et stress. C'est pourquoi il est recommandé d'être attentif à votre style de vie et à votre nutrition. Par conséquent, si vous vous souciez de votre santé, il est nécessaire de procéder périodiquement à un examen du corps, de le débarrasser de ses toxines et, bien sûr, de bien se nourrir, car la normalisation du métabolisme est la clé de votre santé.

Maintenant, vous savez tout sur le métabolisme et vous ne vous poserez plus de questions sur le métabolisme, c’est quoi? Et vous pouvez aller chez le médecin à temps pour la moindre perturbation, ce qui vous aidera par la suite à éviter de nombreux problèmes.

Métabolisme (métabolisme) et transformation de l'énergie dans le corps

Métabolisme (métabolisme)

Le métabolisme, ou métabolisme, est une combinaison de processus biochimiques et de processus d'activité cellulaire. Assure l'existence d'organismes vivants. Il existe des processus d'assimilation (anabolisme) et de dissimilation (catabolisme). Ces processus sont différents aspects d’un processus unique de métabolisme et de conversion d’énergie dans les organismes vivants.

L'assimilation

L'assimilation est le processus associé à l'absorption, à l'assimilation et à l'accumulation de produits chimiques utilisés pour la synthèse des composés nécessaires à l'organisme.

Échange de plastique

Le métabolisme plastique est un ensemble de réactions de synthèse qui assurent la reprise de la composition chimique, la croissance cellulaire.

Dissimilation

La dissimilation est un processus associé à la décomposition de substances.

Échange d'énergie

Le métabolisme énergétique est une combinaison de la division de composés complexes avec la libération d'énergie. Les organismes de l'environnement en train de vivre sous certaines formes absorbent de l'énergie. Ensuite, ils renvoient le montant équivalent sous une autre forme.

Les processus d'assimilation ne sont pas toujours équilibrés avec les processus de dissimilation. L’accumulation de substances et la croissance des organismes en développement sont assurées par les processus d’assimilation, de sorte qu’elles prévalent. Les processus de dissimilation prédominent avec un manque de nutriments, un travail physique intense et un vieillissement.

Les processus d'assimilation et de dissimilation sont étroitement liés aux types de nutrition des organismes. La principale source d'énergie pour les organismes vivants de la Terre est la lumière du soleil. Il répond indirectement ou directement à leurs besoins en énergie.

Autotrophes

Les autotrophes (du grec. Autos - self and trophy - aliments, nutrition) sont des organismes capables de synthétiser des composés organiques à partir de substances inorganiques en utilisant un certain type d’énergie. Il y a des phototrophes et des chimiotropes.

Phototrophes

Phototrophes (du grec. Photos - lumière) - organismes qui, pour la synthèse de composés organiques à partir de substances inorganiques, utilisent l’énergie de la lumière. Certains procaryotes (bactéries photosynthétiques soufrées et cyanobactéries) et des plantes vertes leur appartiennent.

Chimiotropes

Les chimiotropes (du grec Chimie - Chimie) pour la synthèse de composés organiques à partir de composés inorganiques utilisent l’énergie de réactions chimiques. Ceux-ci incluent certains procaryotes (bactéries du fer, bactéries du soufre, fixateurs d'azote, etc.). Les processus autotrophes sont davantage liés aux processus d'assimilation.

Hétérotrophes

Les hétérotrophes (du grec. Heteros - l'autre) - sont des organismes qui synthétisent leurs propres composés organiques à partir des composés organiques finis synthétisés par d'autres organismes. La plupart des procaryotes, des champignons et des animaux leur appartiennent. Pour eux, la source d'énergie est la matière organique qu'ils reçoivent de la nourriture: organismes vivants, leurs résidus ou leurs déchets. Les principaux processus des organismes hétérotrophes - la décomposition des substances - reposent sur des processus de dissimilation.

L'énergie dans les systèmes biologiques est utilisée pour fournir différents processus dans le corps: thermique, mécanique, chimique, électrique, etc. Une partie de l'énergie lors des réactions d'échange d'énergie est dissipée sous forme de chaleur, une partie est stockée dans des liaisons chimiques à haute énergie de certains composés organiques. Une telle substance est l'adénosine triphosphate ATP. C'est un accumulateur chimique universel d'énergie dans la cellule.

Sous l'action de l'enzyme, un résidu d'acide phosphorique est clivé. Ensuite, l'ATP se transforme en adénosine diphosphate - ADP. Dans ce cas, environ 42 kJ d’énergie sont libérés. L'élimination de deux résidus d'acide phosphorique produit de l'adénosine monophosphate - ATP (une énergie libérée de 84 kJ). La molécule AMP peut être clivée. Ainsi, lors de la décomposition de l'ATP, une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui permet de synthétiser les composés nécessaires à l'organisme, de maintenir une certaine température corporelle, etc.

La nature des liaisons macroergiques de l’ATP n’a finalement pas été clarifiée, même si elles dépassent plusieurs fois l’intensité énergétique des obligations ordinaires.

Quel est le métabolisme?

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Le processus de métabolisme dans le corps :)

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Lola Stuart

un ensemble de réactions chimiques qui se produisent dans un organisme vivant pour maintenir la vie. Ces processus permettent aux organismes de croître et de se multiplier, de maintenir leurs structures et de réagir aux influences environnementales. Le métabolisme est généralement divisé en deux étapes: dans le métabolisme du dieu, les substances organiques complexes sont dégradées en substances plus simples; Dans le processus d'anabolisme avec le coût de l'énergie, des substances telles que des protéines, des sucres, des lipides et des acides nucléiques sont synthétisées.

METABOLISME

MÉTABOLISME, ou métabolisme, transformations chimiques se produisant à partir du moment où les nutriments pénètrent dans l'organisme vivant jusqu'au moment où les produits finaux de ces transformations sont libérés dans l'environnement extérieur. Le métabolisme inclut toutes les réactions à la suite desquelles les éléments structurels des cellules et des tissus sont construits, ainsi que les processus d'extraction de l'énergie à partir de substances contenues dans les cellules. Parfois, pour des raisons pratiques, les deux aspects du métabolisme sont considérés séparément: l’anabolisme et le catabolisme, c.-à-d. les processus de création de substances organiques et les processus de leur destruction. Les processus anaboliques sont généralement associés à une dépense énergétique et conduisent à la formation de molécules complexes à partir de molécules plus simples. Les processus cataboliques s'accompagnent d'une libération d'énergie et conduisent à la formation de produits finis (déchets) du métabolisme tels que l'urée, le dioxyde de carbone, l'ammoniac et l'eau.

Le terme «métabolisme» fait partie de la vie quotidienne depuis que les médecins ont commencé à associer obèse ou insuffisance pondérale, nervosité excessive ou, au contraire, léthargie d'un patient dont le métabolisme est augmenté ou diminué. Pour juger de l’intensité du métabolisme, testez le "métabolisme primaire". Le métabolisme basal est un indicateur de la capacité du corps à produire de l'énergie. Le test est effectué sur un estomac vide au repos; mesurer l'absorption d'oxygène (O₂) et le dégagement de dioxyde de carbone (CO₂). En comparant ces valeurs, déterminez dans quelle mesure le corps utilise ("brûle") les nutriments. Les hormones de la glande thyroïde influent sur l’intensité du métabolisme. Par conséquent, lors du diagnostic de maladies associées à des troubles métaboliques, les médecins mesurent de plus en plus le niveau de ces hormones dans le sang. Voir aussi THYROID GLAND.

Méthodes de recherche.

Lors de l'étude du métabolisme de l'un des nutriments, toutes ses transformations sont retracées de la forme sous laquelle il pénètre dans le corps jusqu'aux produits finaux retirés du corps. Dans ces études, un ensemble extrêmement diversifié de méthodes biochimiques est utilisé.

Utilisation d'animaux ou d'organes intacts.

Le composé étudié est administré à l'animal, puis les produits de conversion possibles (métabolites) de cette substance sont déterminés dans son urine et ses excréments. Des informations plus spécifiques peuvent être obtenues en examinant le métabolisme d'un organe particulier, tel que le foie ou le cerveau. Dans ces cas, la substance est injectée dans le vaisseau sanguin correspondant et les métabolites sont déterminés dans le sang sortant de l'organe.

Étant donné que ce type de procédure est très difficile, des sections d'organes souvent minces sont utilisées pour la recherche. Ils sont incubés à la température ambiante ou à la température corporelle dans des solutions additionnées de la substance dont le métabolisme est étudié. Les cellules de telles préparations ne sont pas endommagées et, comme les coupes sont très fines, la substance pénètre facilement dans les cellules et les quitte facilement. Parfois, des difficultés surviennent parce que la substance traverse les membranes cellulaires trop lentement. Dans ces cas, les tissus sont broyés pour détruire les membranes et la purée cellulaire est incubée avec la substance à tester. Dans de telles expériences, il a été montré que toutes les cellules vivantes oxydent le glucose en CO₂ et de l'eau et que seul le tissu hépatique est capable de synthétiser l'urée.

Utilisation de cellules.

Même les cellules sont des systèmes très complexes. Ils ont un noyau, et dans le cytoplasme environnant, il y a des corps plus petits, les soi-disant. organites de différentes tailles et textures. En utilisant la technique appropriée, le tissu peut être «homogénéisé», puis soumis à une centrifugation différentielle (séparation) et à des formulations ne contenant que des mitochondries, uniquement des microsomes ou un liquide clair - le cytoplasme. Ces médicaments peuvent être incubés séparément avec le composé dont le métabolisme est étudié, ce qui permet de déterminer les structures subcellulaires particulières impliquées dans ses transformations successives. Il existe des cas où la réaction initiale a lieu dans le cytoplasme, son produit subit une transformation en microsomes et le produit de cette transformation entre dans une nouvelle réaction déjà dans les mitochondries. L'incubation de la substance étudiée avec des cellules vivantes ou avec un homogénat de tissu ne révèle généralement pas les étapes individuelles de son métabolisme, et seules des expériences séquentielles dans lesquelles l'une ou l'autre des structures subcellulaires sont utilisées pour l'incubation permettent de comprendre l'intégralité de la chaîne d'événements.

L'utilisation d'isotopes radioactifs.

Pour étudier le métabolisme d'une substance, il faut: 1) des méthodes d'analyse appropriées pour la détermination de cette substance et de ses métabolites; et 2) des méthodes permettant de distinguer la substance ajoutée de la même substance déjà présente dans la préparation biologique. Ces exigences ont constitué le principal obstacle à l’étude du métabolisme jusqu’à la découverte des isotopes radioactifs des éléments et, en premier lieu, du carbone radioactif 14 C. Ces difficultés ont été surmontées grâce aux composés marqués au 14 C et aux instruments de mesure de la radioactivité faible. Si un acide gras marqué au 14 C est ajouté à une préparation biologique, par exemple à une suspension de mitochondries, aucune analyse spéciale n'est requise pour déterminer les produits de ses transformations. pour estimer le taux d'utilisation, il suffit de mesurer simplement la radioactivité de fractions mitochondriales produites successivement. La même technique permet de distinguer facilement les molécules d'acide gras radioactives introduites par l'expérimentateur des molécules d'acide gras déjà présentes dans les mitochondries au début de l'expérience.

Chromatographie et électrophorèse.

En plus des exigences ci-dessus, un biochimiste a également besoin de méthodes pour séparer les mélanges composés de petites quantités de substances organiques. Le plus important d'entre eux - la chromatographie, qui repose sur le phénomène d'adsorption. La séparation des composants du mélange s'effectue soit sur papier, soit par adsorption sur le sorbant, qui est rempli de colonnes (longs tubes de verre), suivi d'une élution progressive (lixiviation) de chacun des composants.

La séparation par électrophorèse dépend du signe et du nombre de charges de molécules ionisées. L'électrophorèse est réalisée sur du papier ou sur un support inerte (inactif), tel que l'amidon, la cellulose ou le caoutchouc.

Une méthode de séparation très sensible et efficace est la chromatographie en phase gazeuse. Il est utilisé dans les cas où les substances à séparer sont à l'état gazeux ou peuvent y être transférées.

Isolement d'enzymes.

L'animal, l'organe, la coupe tissulaire, l'homogénat et la fraction d'organites cellulaires occupent la dernière place de la série - une enzyme capable de catalyser une certaine réaction chimique. L'isolement des enzymes sous forme purifiée est une partie importante de l'étude du métabolisme.

La combinaison de ces méthodes nous a permis de retracer les principales voies métaboliques dans la plupart des organismes (y compris l'homme), d'établir exactement où se déroulent ces divers processus et de connaître les étapes successives des principales voies métaboliques. À ce jour, des milliers de réactions biochimiques individuelles sont connues et les enzymes impliquées ont été étudiées.

Métabolisme cellulaire.

Une cellule vivante est un système hautement organisé. Il a diverses structures, ainsi que des enzymes qui peuvent les détruire. Il contient également de grosses macromolécules qui peuvent se décomposer en composants plus petits du fait de l'hydrolyse (division sous l'action de l'eau). La cellule contient généralement beaucoup de potassium et très peu de sodium, bien qu'elle existe dans un environnement contenant beaucoup de sodium et relativement peu de potassium et que la membrane cellulaire est facilement perméable aux deux ions. Par conséquent, une cellule est un système chimique, très loin de l'équilibre. L'équilibre ne survient que dans le processus d'autolyse post mortem (auto-digestion sous l'action de ses propres enzymes).

Le besoin d'énergie.

Pour maintenir le système dans un état éloigné de l'équilibre chimique, il est nécessaire d'effectuer des travaux et à cette fin, de l'énergie est requise. Obtenir cette énergie et faire ce travail est une condition indispensable pour que la cellule reste dans son état stationnaire (normal), loin de l'équilibre. Parallèlement, il effectue également d'autres travaux liés aux interactions avec l'environnement, par exemple: dans les cellules musculaires, la contraction; dans les cellules nerveuses - conduisant les impulsions nerveuses; dans les cellules des reins - la formation d'urine, de composition significativement différente de celle du plasma sanguin; dans les cellules spécialisées du tractus gastro-intestinal - la synthèse et la sécrétion d'enzymes digestives; dans les cellules des glandes endocrines - la sécrétion d'hormones; dans les cellules des lucioles - lueur; dans les cellules de certains poissons - la génération de décharges électriques, etc.

Sources d'énergie.

Dans l’un des exemples ci-dessus, la source directe d’énergie utilisée par la cellule pour produire du travail est l’énergie contenue dans la structure de l’adénosine triphosphate (ATP). En raison de la nature de sa structure, ce composé est riche en énergie et la rupture des liaisons entre ses groupes phosphates peut survenir de telle sorte que l'énergie libérée soit utilisée pour la production de travail. Cependant, l'énergie ne peut pas être mise à la disposition de la cellule avec une simple décomposition hydrolytique des liaisons phosphate de l'ATP: dans ce cas, elle est gaspillée, elle est libérée sous forme de chaleur. Le processus doit comporter deux étapes consécutives, impliquant chacune un produit intermédiaire, désigné ici par X - F (dans les équations ci-dessus, X et Y désignent deux substances organiques différentes: Φ - phosphate; ADP - adénosine diphosphate):

Comme l'ATP est nécessaire à presque toute manifestation de l'activité cellulaire, il n'est pas surprenant que l'activité métabolique des cellules vivantes vise principalement la synthèse de l'ATP. Diverses séquences complexes de réactions utilisant l'énergie chimique potentielle contenue dans les molécules de glucides et de lipides (lipides) remplissent cette fonction.

METABOLISME DES GLUCIDES ET DES LIPIDES

Synthèse d'ATP.

Anaérobie (sans oxygène). Le rôle principal des glucides et des lipides dans le métabolisme cellulaire est que leur clivage en composés plus simples permet la synthèse de l'ATP. Il ne fait aucun doute que les mêmes processus se sont déroulés dans les premières cellules, les plus primitives. Cependant, dans une atmosphère privée d’oxygène, l’oxydation complète des glucides et des graisses en CO₂ c'était impossible. Ces cellules primitives avaient tous les mécanismes par lesquels la restructuration de la structure de la molécule de glucose permettait la synthèse de petites quantités d'ATP. Nous parlons des processus que les microorganismes appellent la fermentation. La digestion du glucose en alcool éthylique et CO est mieux étudiée.₂ dans la levure.

Au cours de onze réactions consécutives nécessaires pour mener à bien cette transformation, il se forme un certain nombre de produits intermédiaires, à savoir des esters de phosphate (phosphates). Leur groupe phosphate est transféré à l'adénosine diphosphate (ADP) avec formation d'ATP. Le rendement net en ATP est de 2 molécules d'ATP pour chaque molécule de glucose séparée dans le processus de fermentation. Des processus similaires se produisent dans toutes les cellules vivantes; Puisqu'ils fournissent l'énergie nécessaire à l'activité vitale, ils sont parfois (pas correctement) appelés respiration cellulaire anaérobie.

Chez les mammifères, y compris les humains, un tel processus s'appelle la glycolyse et son produit final est l'acide lactique, pas l'alcool et le CO.₂. La séquence complète des réactions de glycolyse, à l'exception des deux dernières étapes, est complètement identique au processus qui se produit dans les cellules de levure.

Aérobie (utilisant de l'oxygène). Avec l’apparition d’oxygène dans l’atmosphère, à l’origine apparemment de la photosynthèse des plantes, un mécanisme a été mis au point au cours de l’évolution pour assurer l’oxydation complète du glucose en CO.₂ et l’eau, processus aérobie dans lequel le rendement net en ATP est de 38 molécules d’ATP par molécule de glucose oxydée. Ce processus de consommation d'oxygène par les cellules pour la formation de composés riches en énergie est appelé respiration cellulaire (aérobie). Contrairement aux processus anaérobies, effectués par les enzymes cytoplasmiques, les processus oxydatifs ont lieu dans les mitochondries. Dans les mitochondries, l'acide pyruvique, un produit intermédiaire formé dans la phase anaérobie, est oxydé en CO.₂ dans six réactions consécutives, dans chacune desquelles une paire d'électrons est transférée à un accepteur commun - le coenzyme nicotinamide adénine dinucléotide (NAD). Cette séquence de réactions s'appelle le cycle de l'acide tricarboxylique, le cycle de l'acide citrique ou le cycle de Krebs. De chaque molécule de glucose se forment 2 molécules d’acide pyruvique; 12 paires d'électrons se séparent de la molécule de glucose au cours de son oxydation, décrites par l'équation:

Transfert électronique

Chaque mitochondrie a un mécanisme par lequel le NAD réduit (NAD H N, où H est l'hydrogène) formé dans le cycle de l'acide tricarboxylique transfère sa paire d'électrons à l'oxygène. Le transfert, cependant, ne se produit pas directement. Les électrons sont transmis «de main en main» et, seulement après avoir traversé une chaîne de porteurs, ils rejoignent l'oxygène. Cette «chaîne de transport d'électrons» comprend les composants suivants:

NADH H N ® Flavineninindinkleotid ® Coenzyme Q ®

® Cytochrome b ® Cytochrome c ® Cytochrome a ® O₂

Tous les composants de ce système qui se trouvent dans les mitochondries sont fixés dans l'espace et liés les uns aux autres. Un tel état facilite le transfert des électrons.

NAD contient de l'acide nicotinique (vitamine Niacine) et la flavine adénine dinucléotide contient de la riboflavine (vitamine B).₂). La coenzyme Q est une quinone de haut poids moléculaire synthétisée dans le foie. Les cytochromes sont trois protéines différentes. Chacune d’elles, comme l’hémoglobine, contient un hémogroupe.

Dans la chaîne de transfert d'électrons pour chaque paire d'électrons transférés de NAD H à O₂, 3 molécules d'ATP sont synthétisées. Puisque 12 paires d'électrons sont séparées de chaque molécule de glucose et transférées aux molécules de NAD, un total de 3 12 = 36 molécules d'ATP est formé par molécule de glucose. Ce processus de formation d'ATP au cours de l'oxydation est appelé phosphorylation oxydative.

Les lipides comme source d'énergie.

Les acides gras peuvent être utilisés comme source d’énergie de la même manière que les glucides. L'oxydation des acides gras se déroule par clivage successif du fragment bicarboné de la molécule d'acide gras pour former l'acétyl-coenzyme A (acétyl-CoA) et le transfert simultané de deux paires d'électrons à la chaîne de transfert d'électrons. L’acétyl-CoA obtenu est un composant normal du cycle de l’acide tricarboxylique et, par la suite, son sort ne diffère pas de celui de l’acétyl-CoA fourni par le métabolisme des glucides. Ainsi, les mécanismes de synthèse de l'ATP dans l'oxydation des acides gras et des métabolites du glucose sont presque les mêmes.

Si le corps de l'animal reçoit presque entièrement de l'énergie du fait de l'oxydation d'acide gras uniquement, et cela se produit par exemple lors d'un jeûne ou d'un diabète, le taux de formation d'acétyl-CoA dépasse son taux d'oxydation dans le cycle de l'acide tricarboxylique. Dans ce cas, les molécules supplémentaires acétyl-CoA réagissent les unes avec les autres, entraînant la formation d'acide acétoacétique et d'acide b-hydroxybutyrique. Leur accumulation est la cause de l'état pathologique, le soi-disant. cétose (un type d'acidose) qui, dans les cas de diabète grave, peut provoquer le coma et la mort.

Stockage d'énergie.

Les animaux mangent de façon irrégulière et leur corps doit en quelque sorte stocker l'énergie contenue dans les aliments, dont les glucides et les graisses absorbées par l'animal sont la source. Les acides gras peuvent être stockés sous forme de graisses neutres, soit dans le foie, soit dans les tissus adipeux. Les glucides, en grande quantité, dans le tractus gastro-intestinal sont hydrolysés en glucose ou en autres sucres, qui sont ensuite convertis en le même glucose dans le foie. Ici, un glycogène polymère géant est synthétisé à partir de glucose en reliant des résidus de glucose les uns aux autres en éliminant les molécules d'eau (le nombre de résidus de glucose dans les molécules de glycogène atteint 30 000). Lorsqu'il y a un besoin d'énergie, le glycogène se décompose à nouveau en glucose dans la réaction, dont le produit est le phosphate de glucose. Ce phosphate de glucose est dirigé sur le chemin de la glycolyse, un processus qui fait partie du chemin de l’oxydation du glucose. Dans le foie, le phosphate de glucose peut également être hydrolysé. Le glucose qui en résulte pénètre dans la circulation sanguine et est transmis par le sang aux cellules de différentes parties du corps.

Synthèse de lipides à partir de glucides.

Si la quantité de glucides absorbés par la nourriture à la fois est supérieure à ce qui peut être stockée sous forme de glycogène, le glucide en excès est converti en graisse. La séquence initiale de réactions coïncide avec la manière oxydative habituelle, à savoir Au début, l'acétyl-CoA est formé à partir de glucose, mais ensuite cet acétyl-CoA est utilisé dans le cytoplasme de la cellule pour synthétiser des acides gras à longue chaîne. Le processus de synthèse peut être décrit comme l'inversion d'un processus normal d'oxydation des cellules grasses. Les acides gras sont ensuite stockés sous forme de graisses neutres (triglycérides) qui s'accumulent dans différentes parties du corps. Lorsque de l'énergie est nécessaire, les graisses neutres sont hydrolysées et les acides gras entrent dans le sang. Ici, ils sont adsorbés par les molécules de protéines plasmatiques (albumine et globuline) puis absorbés par des cellules de types différents. Il n'y a pas de mécanismes capables de synthétiser le glucose à partir d'acides gras chez les animaux, mais les plantes ont de tels mécanismes.

Métabolisme des lipides.

Les lipides pénètrent dans l'organisme principalement sous forme de triglycérides d'acides gras. Dans l'intestin sous l'action d'enzymes pancréatiques, ils subissent une hydrolyse dont les produits sont absorbés par les cellules de la paroi intestinale. Ici, les graisses neutres sont synthétisées à partir de celles-ci, qui pénètrent dans le sang par le système lymphatique et sont soit transportées vers le foie, soit déposées dans le tissu adipeux. Nous avons déjà indiqué ci-dessus que les acides gras peuvent également être synthétisés à nouveau à partir de précurseurs d'hydrates de carbone. Il convient de noter que, bien que l'inclusion d'une double liaison dans les molécules d'acides gras à longue chaîne (entre C-9 et C-10) puisse se produire dans les cellules de mammifère, ces cellules sont incapables d'inclure les deuxième et troisième doubles liaisons. Étant donné que les acides gras à deux et trois doubles liaisons jouent un rôle important dans le métabolisme des mammifères, ce sont essentiellement des vitamines. Par conséquent, linoléique (C_{18: 2}) et linolénique (C_{18: 3}) Les acides sont appelés acides gras essentiels. Simultanément, dans les cellules de mammifère, une quatrième double liaison peut être incorporée à l’acide linolénique et l’acide arachidonique peut être formé en allongeant la chaîne carbonée_{20: 4}), également un participant nécessaire dans les processus métaboliques.

Dans le processus de synthèse des lipides, les résidus d’acides gras associés à la coenzyme A (acyl-CoA) sont transférés dans du glycérophosphate, un ester de l’acide phosphorique et du glycérol. Il en résulte la formation d'acide phosphatidique - un composé dans lequel un groupe hydroxyle du glycérol est estérifié avec de l'acide phosphorique et deux groupes avec des acides gras. Lorsque des graisses neutres sont formées, l'acide phosphorique est éliminé par hydrolyse et le troisième acide gras prend sa place à la suite d'une réaction avec l'acyl-CoA. La coenzyme A est formée à partir d'acide pantothénique (une des vitamines). Dans sa molécule, il y a un groupe sulfhydryle (-SH) capable de réagir avec les acides pour former des thioesters. Lorsque des phospholipides sont formés, l’acide phosphatidique réagit directement avec un dérivé activé de l’une des bases azotées, telles que la choline, l’éthanolamine ou la sérine.

À l'exception de la vitamine D, tous les stéroïdes présents dans le corps des animaux (dérivés d'alcools complexes) sont facilement synthétisés par le corps lui-même. Ceux-ci incluent le cholestérol (cholestérol), les acides biliaires, les hormones sexuelles mâles et femelles et les hormones surrénaliennes. Dans chaque cas, l'acétyl-CoA sert de matériau de départ pour la synthèse: le squelette carboné du composé synthétisé est construit à partir de groupes acétyle par répétition répétée de la condensation.

PROTEINES DU METABOLISME

Synthèse d'acide aminé

Les plantes et la plupart des micro-organismes peuvent vivre et se développer dans un environnement dans lequel seuls les minéraux, le dioxyde de carbone et l'eau sont disponibles pour leur nutrition. Cela signifie que tous ces organismes trouvés en eux, ces organismes se synthétisent. Les protéines présentes dans toutes les cellules vivantes sont construites à partir de 21 types d'acides aminés réunis en différentes séquences. Les acides aminés sont synthétisés par des organismes vivants. Dans chaque cas, une série de réactions chimiques conduit à la formation d’acides α-céto. Un tel α-cétoacide, à savoir l'a-cétoglutarique (composant habituel du cycle de l'acide tricarboxylique), intervient dans la fixation de l'azote selon l'équation suivante:

a - acide cétoglutarique + NH₃ + OVER CH N ®

® Acide glutamique + NAD.

L'azote de l'acide glutamique peut ensuite être transféré dans l'un quelconque des autres acides α-céto pour former l'acide aminé correspondant.

Le corps humain et la plupart des autres animaux ont conservé la capacité de synthétiser tous les acides aminés à l’exception de neuf soi-disant. acides aminés essentiels. Étant donné que les cétoacides correspondant à ces neuf composés ne sont pas synthétisés, les acides aminés essentiels doivent provenir des aliments.

Synthèse de protéines.

Les acides aminés sont nécessaires à la biosynthèse des protéines. Le processus de biosynthèse se déroule généralement comme suit. Dans le cytoplasme de la cellule, chaque acide aminé est "activé" en réaction avec de l'ATP, puis fixé au groupe terminal de la molécule d'acide ribonucléique spécifique de cet acide aminé particulier. Cette molécule complexe se lie à un petit corps, le soi-disant. ribosome, à la position déterminée par la molécule d'acide ribonucléique plus longue attachée au ribosome. Lorsque toutes ces molécules complexes sont correctement alignées, les liaisons entre l'acide aminé d'origine et l'acide ribonucléique sont rompues et des liaisons entre les acides aminés voisins se forment - une protéine spécifique est synthétisée. Le processus de biosynthèse fournit des protéines non seulement pour la croissance de l'organisme ou pour la sécrétion dans le milieu. Toutes les protéines des cellules vivantes finissent par se décomposer en leurs acides aminés constitutifs et, pour maintenir la vie, les cellules doivent être synthétisées à nouveau.

Synthèse d'autres composés contenant de l'azote.

Chez les mammifères, les acides aminés sont utilisés non seulement pour la biosynthèse des protéines, mais également comme matériau de départ pour la synthèse de nombreux composés contenant de l'azote. La tyrosine d'acide aminé est un précurseur des hormones adrénaline et noradrénaline. La glycine, l’acide aminé le plus simple, est la matière première de la biosynthèse des purines qui composent les acides nucléiques et des porphyrines qui composent les cytochromes et l’hémoglobine. L'acide aspartique est un précurseur des acides nucléiques pyrimidiques. Le groupe méthyle de la méthionine est transmis à un certain nombre d'autres composés lors de la biosynthèse de la créatine, de la choline et de la sarcosine. Au cours de la biosynthèse de la créatine, le groupe guanidine de l'arginine est également transféré d'un composé à un autre. Le tryptophane sert de précurseur de l'acide nicotinique et une vitamine telle que l'acide pantothénique est synthétisée à partir de la valine présente dans les plantes. Tous ces exemples ne sont que quelques exemples de l’utilisation d’acides aminés dans les processus de biosynthèse.

L'azote, absorbé par les micro-organismes et les plantes supérieures sous la forme d'ions ammonium, est utilisé presque entièrement dans la formation d'acides aminés, à partir desquels de nombreux composés azotés de cellules vivantes sont ensuite synthétisés. Ni les plantes ni les micro-organismes n'absorbent l'azote en excès. En revanche, chez les animaux, la quantité d’azote absorbée dépend des protéines contenues dans l’aliment. Tout l'azote entrant dans le corps sous forme d'acides aminés et non consommé dans les processus de biosynthèse, est rapidement excrété par l'organisme avec l'urine. Cela se passe comme suit. Dans le foie, les acides aminés non utilisés transfèrent leur azote, l'acide a-cétoglutarique, en acide glutamique, qui est désaminé et libère de l'ammoniac. En outre, l'azote ammoniacal peut être soit stocké temporairement par la synthèse de la glutamine, soit utilisé immédiatement pour la synthèse de l'urée circulant dans le foie.

La glutamine a un autre rôle. Il peut être hydrolysé dans les reins pour libérer de l'ammoniac, qui pénètre dans l'urine en échange d'ions sodium. Ce processus est extrêmement important en tant que moyen de maintenir l'équilibre acido-basique dans le corps d'un animal. La quasi-totalité de l'ammoniac, dérivé d'acides aminés et, éventuellement, d'autres sources, est convertie en urée dans le foie. Il n'y a donc presque pas d'ammoniac libre dans le sang. Cependant, dans certaines conditions, l’urine contient des quantités assez importantes d’ammoniac. Cet ammoniac se forme dans les reins à partir de la glutamine et passe dans l'urine en échange d'ions sodium, qui sont ainsi réabsorbés et retenus dans le corps. Ce processus est renforcé par le développement de l'acidose, une condition dans laquelle le corps a besoin de quantités supplémentaires de cations de sodium pour lier les ions de bicarbonate en excès dans le sang.

Des quantités excessives de pyrimidines se dissolvent également dans le foie lors d’une série de réactions au cours desquelles de l’ammoniac est libéré. Quant aux purines, leur excès subit une oxydation avec formation d'acide urique, qui est excrété dans l'urine de l'homme et des autres primates, mais pas chez d'autres mammifères. Chez les oiseaux, il n’existe aucun mécanisme de synthèse de l’urée, c’est l’acide urique, et non l’urée, qui est le produit final de l’échange de tous les composés contenant de l’azote.

Acides nucléiques.

La structure et la synthèse de ces composés contenant de l'azote sont décrites en détail dans l'article ACIDES NUCLÉIQUES.

REPRÉSENTATIONS GÉNÉRALES DES SUBSTANCES MÉTABOLISMES ET ORGANIQUES

Vous pouvez formuler des concepts généraux, ou "règles" relatives au métabolisme. Voici quelques-unes des principales "règles" pour mieux comprendre le déroulement et la régulation du métabolisme.

1. Les voies métaboliques sont irréversibles. La décomposition ne suit jamais une voie qui serait simplement un renversement des réactions de fusion. Cela implique d'autres enzymes et autres intermédiaires. Les processus dirigés de manière opposée ont souvent lieu dans différents compartiments de la cellule. Ainsi, les acides gras sont synthétisés dans le cytoplasme avec la participation d'un ensemble d'enzymes et oxydés dans les mitochondries avec la participation d'un ensemble complètement différent.

2. Les enzymes dans les cellules vivantes sont suffisantes pour que toutes les réactions métaboliques connues puissent se dérouler beaucoup plus rapidement que ce que l'on observe habituellement dans l'organisme. Par conséquent, il existe des mécanismes de régulation dans les cellules. Ouvert divers types de tels mécanismes.

a) Le facteur limitant le taux de transformations métaboliques d'une substance donnée peut être l'absorption de cette substance dans la cellule; dans ce cas, la réglementation vise précisément ce processus. Le rôle de l'insuline, par exemple, est lié au fait qu'elle semble faciliter la pénétration du glucose dans toutes les cellules, tandis que le glucose subit des transformations avec la rapidité avec laquelle il est fourni. De même, la pénétration du fer et du calcium de l'intestin dans le sang dépend des processus dont la vitesse est régulée.

b) Les substances sont loin d'être toujours libres de passer d'un compartiment à un autre; Il existe des preuves que le transfert intracellulaire est régulé par certaines hormones stéroïdiennes.

c) Deux types de servomécanismes à «rétroaction négative» ont été identifiés.

Dans les bactéries, des exemples ont été trouvés que la présence d'un produit d'une séquence de réactions, telle qu'un acide aminé, inhibe la biosynthèse de l'une des enzymes nécessaires à la formation de cet acide aminé.

Dans chaque cas, l'enzyme, dont la biosynthèse est affectée, était responsable de la première étape "déterminante" (réaction 4 du schéma) de la voie métabolique conduisant à la synthèse de cet acide aminé.

Le second mécanisme est bien étudié chez les mammifères. Il s'agit d'une simple inhibition par le produit final (dans notre cas, un acide aminé) de l'enzyme responsable du premier stade «déterminant» de la voie métabolique.

Un autre type de régulation par rétroaction agit dans les cas où l'oxydation d'intermédiaires du cycle de l'acide tricarboxylique est associée à la formation d'ATP à partir d'ADP et de phosphate au cours de la phosphorylation oxydative. Si tout le stock de phosphate et / ou d'ADP dans la cellule est déjà épuisé, l'oxydation cesse et ne peut reprendre que lorsque cette réserve redevient suffisante. Ainsi, l'oxydation, dont le but est de fournir de l'énergie utile sous forme d'ATP, ne se produit que lorsque la synthèse d'ATP est possible.

3. Un nombre relativement restreint d'éléments constitutifs sont impliqués dans les processus de biosynthèse, chacun d'entre eux étant utilisé pour synthétiser de nombreux composés. Parmi celles-ci figurent l’acétyl-coenzyme A, le phosphate de glycérol, la glycine, le phosphate de carbamyle, qui fournit du carbamyl (H₂Dérivés d'acide folique du groupe N-CO– qui servent de source aux groupes hydroxyméthyle et formyle, de S-adénosylméthionine - une source de groupes méthyle, d'acides glutamique et aspartique, qui fournissent des groupes amino, et enfin de la glutamine - une source de groupes amide À partir de ce nombre relativement petit de composants sont construits tous les composés que l’on trouve dans les organismes vivants.

4. Les composés organiques simples participent rarement directement aux réactions métaboliques. Habituellement, ils doivent d'abord être "activés" en se liant à l'un des composés universellement utilisés dans le métabolisme. Le glucose, par exemple, ne peut être oxydé qu'après avoir été estérifié avec de l'acide phosphorique et, pour ses autres transformations, il doit être estérifié avec de l'uridine diphosphate. Les acides gras ne peuvent pas être impliqués dans les transformations métaboliques avant de former des esters avec la coenzyme A. Chacun de ces activateurs est soit lié à l'un des nucléotides qui composent l'acide ribonucléique, soit provient d'une sorte de vitamine. À cet égard, il est facile de comprendre pourquoi les vitamines sont nécessaires en si petites quantités. Ils sont consacrés à la formation de "coenzymes" et chaque molécule de coenzyme est utilisée plusieurs fois au cours de la vie de l'organisme, contrairement aux éléments nutritifs de base (le glucose, par exemple), dont chaque molécule n'est utilisée qu'une seule fois.

En conclusion, le terme «métabolisme», qui auparavant ne signifiait rien de plus compliqué que de simplement utiliser des glucides et des graisses dans le corps, est maintenant utilisé pour faire référence à des milliers de réactions enzymatiques, l'ensemble de ces réactions pouvant être représenté comme un vaste réseau de voies métaboliques qui se croisent de nombreuses fois ( en raison de la présence de produits intermédiaires communs) et contrôlés par des mécanismes de réglementation très subtils.

METABOLISME DES SUBSTANCES MINERALES

Contenu relatif.

Les différents éléments présents dans les organismes vivants sont énumérés ci-dessous par ordre décroissant en fonction de leur contenu relatif: 1) oxygène, carbone, hydrogène et azote; 2) calcium, phosphore, potassium et soufre; 3) sodium, chlore, magnésium et fer; 4) manganèse, cuivre, molybdène, sélénium, iode et zinc; 5) aluminium, fluor, silicium et lithium; 6) le brome, l'arsenic, le plomb et éventuellement d'autres.

L'oxygène, le carbone, l'hydrogène et l'azote sont les éléments constitutifs des tissus mous du corps. Ils font partie de composés tels que les glucides, les lipides, les protéines, l'eau, le dioxyde de carbone et l'ammoniac. Articles énumérés dans les clauses 2 et 3, sont dans le corps habituellement sous la forme d'un ou plusieurs composés inorganiques, et les éléments nn. 4, 5 et 6 sont présents uniquement à l'état de traces et sont donc appelés micro-éléments.

Distribution dans le corps.

Calcium

Le calcium est présent principalement dans les tissus osseux et les dents, principalement sous forme de phosphate et en petites quantités sous forme de carbonate et de fluorure. Le calcium fourni avec les aliments est principalement absorbé par le haut de l'intestin, qui réagit faiblement par l'acide. La vitamine D contribue à cette absorption (chez l’homme, seulement 20 à 30% du calcium est absorbé dans les aliments). Sous l’action de la vitamine D, les cellules intestinales produisent une protéine spéciale qui lie le calcium et facilite son transfert dans le sang par la paroi intestinale. L'absorption est également influencée par la présence de certaines autres substances, notamment du phosphate et de l'oxalate, qui favorisent l'absorption en petite quantité et la suppriment en grande partie.

Dans le sang, environ la moitié du calcium est liée aux protéines, le reste étant constitué d'ions calcium. Le rapport des formes ionisées et non ionisées dépend de la concentration totale de calcium dans le sang, ainsi que de la teneur en protéines et en phosphates et de la concentration en ions hydrogène (pH sanguin). La proportion de calcium non ionisé, influencée par le niveau de protéines, permet de juger indirectement de la qualité de la nutrition et de l'efficacité du foie, dans lequel sont synthétisées les protéines plasmatiques.

La quantité de calcium ionisé est influencée, d'une part, par la vitamine D et des facteurs affectant son absorption, et, d'autre part, par la parathormone et éventuellement par la vitamine D, ces deux substances régulant à la fois le taux de dépôt de calcium dans le tissu osseux et sa mobilisation. c'est-à-dire laver les os. Un excès d'hormone parathyroïdienne stimule la libération de calcium par le tissu osseux, ce qui entraîne une augmentation de sa concentration dans le plasma. En modifiant le taux d'absorption et d'excrétion du calcium et du phosphate, ainsi que le taux de formation et de destruction du tissu osseux, ces mécanismes contrôlent de manière stricte la concentration de calcium et de phosphate dans le sérum sanguin. Les ions calcium jouent un rôle régulateur dans de nombreux processus physiologiques, notamment les réactions nerveuses, la contraction musculaire, la coagulation du sang. L'excrétion du calcium du corps se fait normalement principalement (2/3) par la bile et les intestins et dans une moindre mesure (1/3) par les reins.

Phosphore

Le métabolisme du phosphore - l'un des composants principaux du tissu osseux et des dents - dépend en grande partie des mêmes facteurs que le métabolisme du calcium. Le phosphore sous forme de phosphate est également présent dans le corps dans des centaines d'esters organiques physiologiquement importants. L’hormone parathyroïdienne stimule l’excrétion de phosphore dans l’urine et sa libération du tissu osseux; ainsi, il régule la concentration de phosphore dans le plasma sanguin.

Le sodium.

Le sodium, principal cation du liquide extracellulaire, ainsi que les protéines, le chlorure et le bicarbonate, jouent un rôle crucial dans la régulation de la pression osmotique et du pH (concentration en ions hydrogène) du sang. En revanche, les cellules contiennent très peu de sodium, car elles ont un mécanisme pour éliminer les ions sodium et piéger les ions potassium. Tout le sodium qui dépasse les besoins du corps, très rapidement excrété par les reins.

Comme le sodium est perdu dans tous les processus d'excrétion, il doit être ingéré en permanence avec de la nourriture. En cas d'acidose, lorsqu'il est nécessaire d'éliminer de grandes quantités d'anions (chlorure ou acétoacétate, par exemple), les reins empêchent la perte excessive de sodium due à la formation d'ammoniac à partir de la glutamine. L'excrétion de sodium par les reins est régulée par l'hormone aldostérone du cortex surrénalien. Sous l'action de cette hormone, une quantité suffisante de sodium est renvoyée dans le sang pour maintenir une pression osmotique et un volume de liquide extracellulaire normaux.

Le besoin quotidien en chlorure de sodium est compris entre 5 et 10 g. Cette valeur augmente avec l'absorption de grandes quantités de liquide, lorsque la transpiration augmente et que plus d'urine est libérée.

Le potassium.

Contrairement au sodium, le potassium se trouve en grande quantité dans les cellules, mais sa teneur en liquide extracellulaire est faible. La principale fonction du potassium est de réguler la pression osmotique intracellulaire et de maintenir l'équilibre acido-basique. Il joue également un rôle important dans l'influx nerveux et dans de nombreux systèmes enzymatiques, y compris ceux impliqués dans la contraction musculaire. Le potassium est largement répandu dans la nature et il est abondant dans tous les aliments, de sorte qu'une carence spontanée en potassium ne peut pas se produire. Dans le plasma, la concentration de potassium est régulée par l'aldostérone, qui stimule son excrétion dans les urines.

Avec les aliments, le soufre pénètre dans le corps principalement sous forme de deux acides aminés - la cystine et la méthionine. Aux étapes finales du métabolisme de ces acides aminés, le soufre est libéré et, à la suite de l'oxydation, converti en une forme inorganique. Dans la composition de la cystine et de la méthionine, le soufre est présent dans les protéines structurelles. Le groupe sulfhydryle (-SH) de la cystéine, dont dépend l’activité de nombreuses enzymes, joue également un rôle important.

La plupart du soufre est excrété dans l'urine sous forme de sulfate. Une petite quantité de sulfate excrété est généralement associée à des composés organiques tels que les phénols.

Magnésium.

Le métabolisme du magnésium est similaire au métabolisme du calcium et, sous la forme d'un complexe avec le phosphate, cet élément fait également partie du tissu osseux. Le magnésium est présent dans toutes les cellules vivantes, où il fonctionne comme un composant nécessaire de nombreux systèmes enzymatiques. Ce rôle a été clairement démontré par l'exemple du métabolisme des glucides dans les muscles. Le magnésium, comme le potassium, est largement distribué et la probabilité de son échec est très faible.

Le fer

Le fer est un composant de l'hémoglobine et d'autres hémoprotéines, à savoir la myoglobine (hémoglobine musculaire), les cytochromes (enzymes respiratoires) et la catalase, ainsi que dans certaines enzymes ne contenant pas d'hémogroupes. Le fer est absorbé dans l'intestin supérieur, et c'est le seul élément qui ne soit absorbé que lorsque son apport dans le corps est complètement épuisé. Dans le plasma, le fer est transporté conjointement avec une protéine (transferrine). Le fer n'est pas excrété par les reins; son excès s'accumule dans le foie en association avec une protéine spéciale (ferritine).

Oligo-éléments

Chaque oligo-élément présent dans le corps a sa propre fonction, liée au fait qu'il stimule l'action de telle ou telle enzyme ou de toute autre manière qui l'affecte. Le zinc est nécessaire à la cristallisation de l'insuline; De plus, il s'agit d'un composant de l'anhydrase carbonique (une enzyme impliquée dans le transport du dioxyde de carbone) et de quelques autres enzymes. Le molybdène et le cuivre sont également des composants essentiels de diverses enzymes. L'iode est nécessaire à la synthèse de la triiodothyronine, une hormone thyroïdienne. Le fluorure (inclus dans l'émail des dents) aide à prévenir la carie dentaire.

UTILISATION DE METABOLITES

Glucides.

Aspiration

Les monosaccharides, ou sucres simples, libérés lors de la digestion des glucides alimentaires, passent des intestins dans le sang à la suite d'un processus appelé aspiration. Le mécanisme d'aspiration est une combinaison de diffusion simple et de réaction chimique (aspiration active). L'une des hypothèses concernant la nature de la phase chimique du processus suggère que, dans cette phase, les monosaccharides se combinent à l'acide phosphorique dans une réaction catalysée par une enzyme du groupe des kinases, après quoi ils pénètrent dans les vaisseaux sanguins et sont libérés ici à la suite d'une déphosphorylation (rupture de la liaison phosphate) catalysée une des phosphatases. C’est grâce à l’absorption active que différents monosaccharides sont absorbés à différentes vitesses et que les glucides sont absorbés même lorsque le taux de sucre dans le sang est supérieur à celui de l’intestin, c.-à-d. dans des conditions où il serait naturel de s’attendre à ce qu’ils se déplacent dans la direction opposée - du sang à l’intestin.

Mécanismes de l'homéostasie.

Les monosaccharides qui pénètrent dans le sang augmentent le taux de sucre dans le sang. Lors du jeûne, la concentration de glucose dans le sang varie généralement entre 70 et 100 mg pour 100 ml de sang. Ce niveau est maintenu via des mécanismes appelés mécanismes d'homéostasie (auto-stabilisation). Dès que le taux de sucre dans le sang augmente en raison de l'absorption intestinale, les processus qui le font sortir du sang entrent en vigueur, de sorte que son niveau ne fluctue pas trop.

Comme le glucose, tous les autres monosaccharides proviennent du sang jusqu'au foie où ils sont convertis en glucose. Maintenant, ils sont indiscernables du glucose, qui est absorbé, et de celui qui était déjà dans le corps, et subissent les mêmes transformations métaboliques. L'un des mécanismes de l'homéostasie des glucides qui fonctionne dans le foie est la glycogénèse, au moyen de laquelle le glucose est transféré du sang aux cellules, où il est converti en glycogène. Le glycogène est stocké dans le foie jusqu'à ce que le taux de sucre dans le sang diminue: dans cette situation, le mécanisme homéostatique provoque la dégradation du glycogène accumulé en glucose, qui pénètre à nouveau dans le sang.

Transformations et utilisation.

Puisque le sang fournit du glucose à tous les tissus du corps et que tous les tissus l'utilisent comme énergie, le taux de glucose dans le sang diminue principalement en raison de son utilisation.

Dans les muscles, la glycémie est convertie en glycogène. Cependant, le glycogène musculaire ne peut pas être utilisé pour produire du glucose, qui passerait dans le sang. Il contient un apport d'énergie et sa vitesse d'utilisation dépend de l'activité musculaire. Les tissus musculaires contiennent deux composés contenant une grande quantité d'énergie facilement disponible sous forme de liaisons phosphate riches en énergie: la créatine phosphate et l'adénosine triphosphate (ATP). Lorsque ces groupes phosphates sont clivés de ces composés, de l'énergie est libérée pour la contraction musculaire. Pour que le muscle se contracte à nouveau, il faut que ces composés retrouvent leur forme d'origine. Cela nécessite de l'énergie fournie par l'oxydation des produits de dégradation du glycogène. Avec la contraction musculaire, le glycogène est converti en phosphate de glucose puis en fructose-diphosphate à travers une série de réactions. Le fructose diphosphate se décompose en deux composés à trois carbones, dont, après une série d'étapes, l'acide pyruvique est formé en premier, et finalement l'acide lactique, comme déjà mentionné dans la description du métabolisme des glucides. Cette conversion du glycogène en acide lactique, accompagnée d'une libération d'énergie, peut se produire en l'absence d'oxygène.

En l'absence d'oxygène, l'acide lactique s'accumule dans les muscles, se diffuse dans le sang et pénètre dans le foie, où le glycogène est à nouveau formé. S'il y a suffisamment d'oxygène, l'acide lactique ne s'accumule pas dans les muscles. Comme décrit ci-dessus, il est plutôt complètement oxydé par le cycle de l'acide tricarboxylique en dioxyde de carbone et en eau pour former de l'ATP, qui peut être utilisé pour la réduction.

Le métabolisme des glucides dans le tissu nerveux et les érythrocytes diffère du métabolisme dans les muscles en ce que le glycogène n'est pas impliqué ici. Cependant, ici aussi, les produits intermédiaires sont les acides pyruvique et lactique, qui se forment lors de la séparation du phosphate de glucose.

Le glucose est utilisé non seulement dans la respiration cellulaire, mais également dans de nombreux autres processus: synthèse du lactose (sucre du lait), formation de graisses, ainsi que des sucres spéciaux qui composent les polysaccharides du tissu conjonctif et de nombreux autres tissus.

Le glycogène hépatique, synthétisé par l’absorption des glucides dans l’intestin, est la source de glucose la plus accessible lorsque l’absorption est absente. Si cette source est épuisée, le processus de gluconéogenèse commence dans le foie. Le glucose est formé à partir de certains acides aminés (à partir de 100 g de protéine, il se forme 58 g de glucose) et de plusieurs autres composés non glucidiques, notamment à partir de résidus de glycérol de graisses neutres.

Certains, bien que moins importants, jouent un rôle dans le métabolisme des glucides au niveau des reins. Ils excrètent le glucose en excès du corps lorsque sa concentration dans le sang est trop élevée; à des concentrations plus faibles, le glucose n'est pratiquement pas excrété.

Plusieurs hormones interviennent dans la régulation du métabolisme des glucides, notamment les hormones pancréatiques, l'hypophyse antérieure et le cortex surrénalien.

L'insuline, une hormone pancréatique, diminue la concentration de glucose dans le sang et augmente sa concentration dans les cellules. Apparemment, cela stimule également le stockage de glycogène dans le foie. La corticostérone, l'hormone du cortex surrénalien et l'adrénaline, produites par la médullosurrénale, affectent le métabolisme des glucides en stimulant la dégradation du glycogène (principalement dans les muscles et le foie) et la synthèse du glucose (dans le foie).

Les lipides.

Aspiration

Dans l'intestin après la digestion des graisses, les acides gras libres restent principalement avec un léger mélange de cholestérol et de lécithine et de traces de vitamines liposolubles. Toutes ces substances sont très finement dispersées en raison de l'action émulsifiante et solubilisante des sels biliaires. L’action solubilisante est généralement associée à la formation de composés chimiques instables entre les acides gras et les sels des acides biliaires. Ces complexes pénètrent dans les cellules épithéliales de l'intestin grêle et se décomposent ici en acides gras et en sels biliaires. Ces derniers sont transférés dans le foie et re-sécrétés par la bile, et les acides gras entrent en combinaison avec le glycérol ou le cholestérol. Les graisses reconstituées qui en résultent pénètrent dans les vaisseaux lymphatiques du mésentère sous la forme d’un suc laiteux, appelé jus. "Hilusa." À partir des vaisseaux du mésentère, l'hylus pénètre dans le système circulatoire par le système lymphatique par le canal thoracique.

Après la digestion des aliments, la teneur en lipides dans le sang augmente d'environ 500 mg (concentration à jeun) à 1 000 mg pour 100 ml de plasma. Les lipides présents dans le sang sont un mélange d’acides gras, de graisses neutres, de phospholipides (lécithine et kéfaline), de cholestérol et d’esters de cholestérol.

Distribution

Le sang libère des lipides dans divers tissus du corps et en particulier dans le foie. Le foie a la capacité de modifier les acides gras qui y entrent. Ceci est particulièrement prononcé chez les espèces stockant des graisses à haute teneur en acides gras saturés ou, au contraire, insaturées: dans le foie de ces animaux, la proportion d'acides saturés et insaturés change de telle sorte que la graisse déposée corresponde à la graisse inhérente à cet organisme.

Les graisses dans le foie sont soit utilisées pour l'énergie, soit transférées dans le sang et distribuées dans différents tissus. Ici, ils peuvent être inclus dans les éléments structurels des tissus, mais la plupart d'entre eux sont déposés dans les dépôts graisseux, où ils sont stockés jusqu'à ce que le besoin d'énergie apparaisse; ils sont ensuite transférés dans le foie et oxydés ici.

Le métabolisme des lipides, comme les glucides, est régulé de manière homéostatique. Les mécanismes de l'homéostasie affectant le métabolisme des lipides et des glucides sont apparemment étroitement liés, car le ralentissement du métabolisme des glucides augmente le métabolisme des lipides, et inversement.

Transformations et utilisation.

Les acides à quatre carbones - l'acide acétoacétique (un produit de condensation de deux unités acétate) et le b-hydroxybutyrique - et un acétone à trois carbones formé lorsque l'un des atomes de carbone est clivé de l'acide acétoacétique sont collectivement appelés corps cétoniques (acétone). Normalement, les corps cétoniques sont présents dans le sang en petites quantités. Leur formation excessive dans les cas de diabète grave entraîne une augmentation de leur contenu dans le sang (cétonémie) et dans les urines (cétonurie) - cette affection est désignée par le terme "cétose".

Les écureuils.

Aspiration

Lors de la digestion de protéines avec des enzymes digestives, un mélange d'acides aminés et de petits peptides contenant de deux à dix résidus d'acides aminés est formé. Ces produits sont absorbés par la muqueuse intestinale et l'hydrolyse est terminée. Les peptides se décomposent également en acides aminés. Les acides aminés entrant dans le sang sont mélangés aux mêmes acides aminés que ceux trouvés ici. Le sang contient un mélange d'acides aminés provenant des intestins, formés lors de la décomposition des protéines tissulaires et synthétisés à nouveau par l'organisme.

La synthèse

Dans les tissus, la dégradation des protéines et de leur néoplasme est en cours. Les acides aminés contenus dans le sang sont sélectivement absorbés par les tissus en tant que matériau de départ pour la construction de protéines, et d'autres acides aminés pénètrent dans le sang à partir des tissus. Non seulement les protéines structurelles, mais aussi les protéines plasmatiques, ainsi que les hormones protéiques et les enzymes, sont sujettes à la synthèse et à la dégradation.

Dans un organisme adulte, les acides aminés ou les protéines ne sont pratiquement pas stockés; par conséquent, les acides aminés du sang sont éliminés au même rythme que leur entrée dans les tissus. Dans un organisme en croissance, de nouveaux tissus se forment et ce processus consomme plus d'acides aminés qu'il ne pénètre dans le sang en raison de la dégradation des protéines tissulaires.

Le foie est impliqué dans le métabolisme des protéines de la manière la plus active. Ici, les protéines plasmatiques sanguines sont synthétisées - albumine et globulines - ainsi que les propres enzymes du foie. Ainsi, avec la perte de protéines plasmatiques, le contenu d'albumine dans le plasma est restauré - grâce à une synthèse intensive - assez rapidement. Les acides aminés dans le foie ne sont pas seulement utilisés pour la formation de protéines, ils sont également décomposés au cours desquels l'énergie qu'ils contiennent est extraite.

Transformations et utilisation.

Si les acides aminés sont utilisés comme source d’énergie, le groupe amino (–NH)₂) est envoyé à la formation d'urée et le résidu de la molécule sans azote est oxydé approximativement de la même manière que le glucose ou les acides gras.

Le "cycle de l'ornithine" décrit comment l'ammoniac est converti en urée. Dans ce cycle, le groupe amino, séparé de l'acide aminé sous forme d'ammoniac, est lié avec le dioxyde de carbone à la molécule d'ornithine pour former de la citrulline. La citrulline ajoute un deuxième atome d'azote, provenant cette fois de l'acide aspartique, et est convertie en arginine. Ensuite, l'arginine est hydrolysée pour former de l'urée et de l'ornithine. L'ornithine peut maintenant réintégrer le cycle et l'urée est éliminée de l'organisme par les reins, ce qui en fait l'un des produits finaux du métabolisme. Voir aussi les hormones; ENZYME; GRAISSES ET HUILES; ACIDES NUCLEIQUES; Les protéines; VITAMINES.

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