Quels processus sont spécifiques au métabolisme

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COMMENT ACCELERER L’ECHANGE DE SUBSTANCES: 7 MOYENS DE DISPARER LE METABOLISME

Le métabolisme lent est à la base de nombreux problèmes de santé, tels que l'obésité ou le diabète de type 2. Par conséquent, il est important de savoir comment accélérer le métabolisme.

Comment accélérer le métabolisme - 7 méthodes

Le métabolisme lent est à la base de nombreux problèmes de santé, tels que l'obésité ou le diabète de type 2. Par conséquent, il est important de savoir comment accélérer le métabolisme. Mais d’abord, examinons quels processus sont propres au métabolisme, quels symptômes indiquent une diminution du taux de processus métaboliques.

Métabolisme - qu'est-ce que c'est dans un langage simple?

Le métabolisme, ou métabolisme, est un terme qui décrit l'ensemble des réactions biochimiques se produisant dans le corps. Deux types de réactions sont caractéristiques du métabolisme:

catabolisme - processus de destruction de molécules avec libération d'énergie;

Anabolisme - processus de création de grosses molécules biologiques à partir de composants plus petits entrant dans le corps de l'extérieur.

La nutrition est la base de tout le métabolisme. Certaines molécules pénètrent dans le corps avec la nourriture et s'y décomposent, libérant de l'énergie. Cette énergie va à la synthèse d'autres molécules nécessaires à la vie, protéines, acides nucléiques, neurotransmetteurs, etc.

Cependant, la fonction des molécules entrant dans le corps avec de la nourriture n'est pas seulement de fournir de l'énergie, mais également de garantir l'alimentation de toutes les substances nécessaires à la synthèse des molécules du corps.

C'est-à-dire que, pour une vie normale avec des aliments, il faut fournir la bonne quantité d'éléments tels que le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore, le soufre, le calcium, le potassium, le sodium, le zinc, etc. Ainsi que des composés chimiques - acides aminés, acides gras, certains glucides, vitamines, etc.

Chaque système organique, du système endocrinien au système digestif, dépend dans son travail de la rapidité avec laquelle les cellules sont capables de produire de l’énergie. Et plus le métabolisme est actif, plus l'immunité est élevée, meilleure est la fertilité et la santé sexuelle, plus longue est la vie, etc.

Types de taux métabolique

Basal, ou principal. C'est le taux métabolique minimum qui se produit pendant le repos complet, par exemple pendant le sommeil.

Vitesse au repos. Une personne ne dort pas, mais ne bouge pas - elle s’allonge ou reste assise. Habituellement, cette variante du métabolisme représente 50 à 70% des calories brûlées par jour.

L'effet thermique de la nourriture. C'est la quantité de calories que le corps dépense pour la digestion des aliments. En règle générale, 10% de toutes les ressources brûlées au cours d'une journée.

L'effet chaleureux de l'exercice. Le nombre de calories brûlées lors d'efforts physiques intenses.

Thermogenèse non sportive. Le nombre de calories dépensées pour des actions physiques non intenses - marcher lentement, maintenir une posture droite, changer de posture.

Facteurs influant sur le taux métabolique

Âge Plus une personne est âgée, plus les processus métaboliques sont lents.

La quantité de masse musculaire. Le plus de muscle, le métabolisme plus rapide.

La taille du corps Plus la personne est grande, plus son corps brûle des calories rapidement.

Température ambiante Plus il fait froid, plus il y a de calories brûlées.

Activité physique

Statut hormonal. De nombreux troubles hormonaux peuvent modifier extrêmement le taux métabolique.

Est-il vrai que chez certaines personnes, le métabolisme est accéléré dès la naissance?

Non, pas vrai.

Souvent, les personnes en surpoids se plaignent du fait que leur métabolisme est si lent. Donc, ils grossissent les yeux et l'air. Mais pour ceux qui ont un poids normal, tout brûle, car le métabolisme est génétiquement très rapide.

C'est une théorie très commode pour l'auto-justification en présence d'un excès de poids. Mais ce n'est pas soutenu par des scientifiques.

Au contraire, des données ont été obtenues qui suggèrent que les personnes en surpoids ont souvent un taux métabolique plus élevé.

D'autres études ont montré que les personnes en surpoids peuvent avoir un taux métabolique légèrement plus lent que leurs pairs de physique normal, mais pas plus de 8%.

Symptômes de troubles métaboliques chez les femmes et les hommes

Nous avions l'habitude de penser qu'un faible taux métabolique est principalement dû au surpoids. Connecté, bien sûr. Cependant, le cerveau qui ralentit le plus les processus métaboliques est le cerveau.

Cela peut paraître étrange, le cerveau consacre 16 fois plus d'énergie à son travail que les muscles squelettiques dont il a besoin pour maintenir son activité vitale. Par conséquent, les signes d'une diminution du taux de processus métaboliques sont très polymorphes et nombre d'entre eux sont associés précisément à la démonstration de symptômes neurologiques.

Les signes de métabolisme lent et altéré chez les femmes et les hommes sont à peu près les mêmes. Cependant, il y a des différences. Par exemple, les femmes ont souvent des irrégularités dans le cycle menstruel, ainsi que des changements dans la nature de l'apparence de la cellulite.

Problèmes de poids:

le poids corporel est augmenté, et il ne peut en aucun cas être réduit - toutes les méthodes qui ont déjà été utilisées n’aident en rien;

incapacité à perdre du poids, même avec un effort physique régulier, par exemple une condition physique 5 fois par semaine;

l'incapacité à perdre du poids même avec une très forte restriction d'apport calorique, parfois pendant le jeûne;

accumulation de graisse dans les zones du corps où cela n’a pas été observé auparavant.

Allergique, immunitaire et commun:

température corporelle réduite;

sensation constante de froid;

hypersensibilité étrange à certains produits, etc.;

l'incapacité de vous forcer à être physiquement actif;

rhume constant.

Relatif au travail du tube digestif:

constipation chronique ou diarrhée;

ballonnements et flatulences fréquentes;

grondement excessif dans l'abdomen après avoir mangé;

digestion lente (vous pouvez vous sentir lourd le soir dans le ventre à cause de ce que vous avez mangé au déjeuner);

Mentale et neurologique:

nuit de sommeil agitée;

dépression et / ou anxiété;

problèmes de concentration;

la vie, comme dans un rêve, une sorte de confusion;

sensibilité accrue à la lumière vive et aux sons forts;

Dermatologique:

peau fine qui craque facilement (surtout sur les talons);

ongles cassants à croissance lente.

Genre lié:

impuissance chez les hommes;

la frigidité chez les femmes;

échec du cycle menstruel chez la femme.

Changement de comportement alimentaire: en plus de la forte faim, un signe caractéristique de la diminution du taux de processus métaboliques est le besoin impérieux de sucreries, qui se manifeste de manière aiguë à midi.

Les signes typiquement féminins de ralentissement du métabolisme comprennent une modification de la nature de la localisation des dépôts de cellulite. La cellulite sur les fesses, le dos et les flancs des cuisses est un phénomène tout à fait normal, qui n'indique aucun problème de santé. Mais si la cellulite commence à se manifester sur la surface avant des cuisses, de l'abdomen et des mains, elle dit déjà que le métabolisme est lent.

Parfois, une diminution du taux métabolique peut indiquer une bouche sèche et une soif constante, qui ne sont pas associées à l'inclusion dans l'alimentation d'un grand nombre d'aliments salés et épicés. Ce symptôme est similaire au diabète, mais peut aussi se manifester sans diabète prononcé.

Parmi les signes peu connus d'une diminution du taux de métabolisme, on peut citer l'omission des épaules et une augmentation de l'abaissement. Ce symptôme est plus prononcé chez les hommes, en particulier chez ceux qui présentaient auparavant une ceinture scapulaire bien développée.

Si vous avez trouvé une bonne quantité des signes mentionnés ci-dessus d'un métabolisme lent, ce problème existe probablement dans votre vie. Mais ne désespérez pas. C'est curable. Il est possible d'accélérer le métabolisme, y compris indépendamment à la maison.

Qu'est-ce qui ralentit le métabolisme?

Pour comprendre comment restaurer le métabolisme dans le corps, vous devez d'abord sélectionner les principaux facteurs conduisant à une violation des processus métaboliques.

Régimes durs

Bien que les scientifiques aient prouvé qu'il était pratiquement inutile de compter les calories pour bien perdre du poids, de nombreuses personnes continuent à se torturer elles-mêmes avec des régimes durs, à compter les calories et à recevoir des quantités moindres d'éléments nutritifs. Et par conséquent, ralentissez vos processus métaboliques.

Pourquoi est-ce que cela se passe?

Très simple Le métabolisme dépend entièrement de l'apport en nutriments. Sans eux, la production d'énergie et la synthèse des molécules de l'organisme sont impossibles. Si vous réduisez de manière significative la quantité de calories entrant dans le corps, il est également nécessaire de réduire la quantité de nutriments.

La combustion des graisses dans de telles conditions sera réduite au minimum par le corps, car cela évaluera la situation en tant que faim, ce qui peut entraîner la mort. Et il commencera à économiser lui-même en minimisant les coûts énergétiques, c'est-à-dire en ralentissant les processus métaboliques.

Votre corps ne se soucie absolument pas de la raison pour laquelle vous ne le nourrissez pas: parce que vous voulez perdre du poids ou parce que vous êtes dans une ville assiégée. Il sait une chose - il n'y a pas assez de nourriture. Et, par conséquent, il est nécessaire de passer à la plus stricte des économies de toutes les ressources, y compris les dépôts graisseux.

Soit dit en passant, la restriction extrêmement forte de l'apport quotidien en calories dans l'organisme est l'une des raisons de l'apparition d'un effet de plateau sur la perte de poids.

Métabolisme ralentissant les aliments

Tous les bonbons

Tout signifie tout. Y compris "utile naturel". Cela est dû au fait que tous les composés sucrés entraînent une "confusion métabolique" et ralentissent donc le métabolisme.

Bien entendu, la gravité des effets négatifs sur le métabolisme de différents aliments sucrés est différente.

Ainsi, le sucre de table ordinaire le plus dangereux, le fructose (et de nombreux produits «naturellement sains» en contenant, par exemple les jus de fruits) et les édulcorants artificiels. Ainsi que les édulcorants naturels, qui ne sont par nature aucun substitut, et ne contiennent le même sucre de table et le fructose que sous des noms différents. Ces édulcorants incluent le nectar d'agave ou le sirop d'érable.

D'autres substituts naturels du sucre, tels que la stevia ou l'érythritol, sont moins nocifs. Mais ils ralentissent le métabolisme.

Des céréales

Le fait que certaines brioches et pâtes pour maigrir n'aide pas et que le métabolisme ne pousse manifestement pas, elles comprennent presque tout.

Cependant, beaucoup de gens croient à tort que les aliments préparés à partir de céréales à grains entiers ne font qu'augmenter le métabolisme. Malheureusement, ce n'est pas le cas. Pour toutes les céréales contiennent (dans des quantités et des ratios différents) trois composants malsains:

gluten, qui est très nocif pour le corps;

amidon, se transformant facilement en sucre;

l'acide phytique, qui empêche l'absorption de certains oligo-éléments, c'est-à-dire imite la faim du corps, contre laquelle il ralentit le métabolisme.

Beaucoup de graisses végétales et trans

La plupart des huiles végétales, en particulier celles qui sont peu coûteuses et très largement distribuées, comme l'huile de tournesol ou de colza, sont extrêmement nocives pour le corps. En fait, ils renversent tout le métabolisme. Les gras trans ont un effet similaire.

Comment accélérer le métabolisme?

A bas un régime de comptage de calories

Nous avons déjà expliqué en détail pourquoi un régime qui limite fortement le nombre de calories entraîne un ralentissement du métabolisme et, par conséquent, une augmentation du poids corporel. Ainsi, le rejet de ces régimes rigides est une condition préalable à l’accélération du métabolisme.

Et ici, il est très important de noter que tous ceux qui refusent de suivre un régime et qui permettent à leur corps d’absorber le nombre de calories dont il a besoin attendent un "petit pain" supplémentaire, à savoir le développement d’une attitude plus correcte à l’égard des aliments.

Il a été établi que les personnes qui ne soumettent pas leur corps à un jeûne périodique (lire: les régimes) ont moins tendance à prendre des collations constantes, il est plus facile de refuser des bonbons.

Normalisation du sommeil

Le manque de repos affecte le métabolisme de la même manière que le manque de nourriture - il le ralentit. L'explication est simple à nouveau. Le corps croit être dans un état de pression extrême, ce qui peut être dangereux pour son existence même. Et commence à économiser de l'énergie, en ralentissant les processus métaboliques.

Par conséquent, lorsque vous détectez des signes d’un métabolisme lent, vous devez immédiatement faire attention à votre sommeil. Et s'il y a des problèmes évidents avec le repos nocturne, essayez de le normaliser de toutes vos forces.

Pour ce faire, vous pouvez essayer d’augmenter le niveau d’hormone du sommeil - la mélatonine.

Optimisation de l'activité physique

Assez souvent, on observe des symptômes de ralentissement du métabolisme chez les jeunes qui essaient de mener un style de vie dit «sain» et qui se torturent eux-mêmes avec un effort physique.

La forme physique est utile, y compris pour perdre du poids. C'est indiscutable. Mais seule l'activité physique devrait être normale. Le surentraînement ralentit le métabolisme, tout comme il est ralenti par le manque de sommeil et une alimentation dure. Le corps entre également dans un état de stress et commence à économiser de l'énergie.

En outre, le surentraînement dans le sang augmente le niveau de l'hormone de stress, le cortisol. Dans ce contexte, la sensibilité à l'insuline diminue, ce qui entraîne inévitablement un gain de poids.

Par conséquent, pour améliorer le métabolisme et perdre du poids, faites de l'exercice avec modération. Dans sa mesure. C'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de vous entraîner lorsque vous n'êtes pas encore rétabli de la session précédente, lorsque vous avez mal aux muscles ou simplement qu'ils ne sont pas forts.

Et ne regardez pas les amis et amies qui étaient fiancés la dernière fois avec vous, et aujourd'hui, ils sautent déjà rapidement. Chaque personne a sa propre vitesse de récupération.

Entraînement à haute intensité d'intervalle (ITVI)

Au tout début du XXIe siècle, des scientifiques ont prouvé que l’entraînement par intervalles de haute intensité permettait d’accélérer le métabolisme et de perdre du poids beaucoup plus efficacement que les cours classiques de fitness, comme le cardio-training traditionnel.

Cela est dû à la réponse hormonale qui forme le corps en réponse à un effort physique.

Charges de puissance

Lorsque les hommes sont en forme, quel que soit leur but, ils ne craignent pas l’entraînement en force. Cependant, les femmes qui pratiquent ce type d'activité physique ont souvent des problèmes, car, pour une raison quelconque, les femmes pensent qu'elles n'ont pas seulement besoin de beaucoup de puissance. Ils sont dangereux pour eux, car ils entraîneront une augmentation de la taille et une restructuration du corps en fonction du type masculin.

Bien sûr, c'est une erreur. Et très nuisible. Puisqu'il interfère avec les cours de fitness pour effectuer le travail qui leur est destiné, il accélère le métabolisme et élimine les dépôts de graisse en excès.

Le fait est que sans charges de puissance, il est extrêmement difficile de développer des muscles. Et sans une masse musculaire importante, il ne sera pas possible d’accélérer le métabolisme, étant donné que les muscles assurent à de nombreux égards un passage rapide des processus métaboliques.

Par conséquent, les hommes et les femmes participant aux cours de conditionnement physique doivent absolument prêter attention à la musculation. Et pour que les représentants de la moitié faible de l’humanité se reconstruisent à la manière masculine, des préparations hormonales doivent être prises. En soi, cela ne fonctionnera pas.

Le refus des produits qui ralentissent le métabolisme

Si vous souhaitez accélérer le métabolisme, vous devez abandonner les sucres et les glucides. Si vous ne pouvez pas éliminer complètement le bonbon, il est au moins nécessaire de le remplacer par les options les moins nocives - le stevia.

Introduction au régime des produits qui accélèrent le métabolisme

Tout d’abord, il s’agit de produits protéiques, car ils ont un effet thermique très élevé et accélèrent donc le métabolisme.

Le thé vert et le café noir sont deux boissons bien connues pour leur capacité à améliorer le métabolisme.

L'ail, comme les produits à base de viande, a un effet thermique élevé.

Les épices chauffantes sont des produits qui accélèrent le métabolisme et brûlent les graisses. Faites également preuve de bonnes qualités thermogéniques. Travailler la cannelle, le gingembre, le curcuma.

Des produits à faible indice glycémique, mais en même temps parfaitement saturants. Ce sont des noix et des graines, des légumineuses, toutes sortes de choux et d’autres légumes verts feuillus, des tomates, des aubergines.

Tous ces produits, principalement les noix, contribuent au développement du polypeptide pancréatique PPY, qui remplace les fringales humaines pour les sucreries et autres glucides, que nous souhaitons manger des graisses. Cela augmente considérablement le taux de combustion des graisses.

Cette action est à l'opposé des effets des hormones de la faim qui, au contraire, font qu'une personne mange plus de glucides.

Conclusions

Le métabolisme comprend deux parties: le catabolisme - la destruction des composés entrant dans le corps, et l'anabolisme - la synthèse de ses propres molécules.

Pour que le taux métabolique soit élevé, toutes les substances et l’énergie dont il a besoin devraient affluer dans le corps. Par conséquent, pour un métabolisme rapide, vous devez bien manger et ne pas vous mettre à la diète trop dure et vous torturer avec un effort physique.

De nombreux aliments nocifs peuvent ralentir considérablement le métabolisme. Par conséquent, tous ceux qui souhaitent accélérer le processus doivent supprimer complètement de leur alimentation ces produits pernicieux et les remplacer par des produits qui accélèrent le métabolisme et garantissent la combustion des graisses.

Il y a des questions - posez-les ici.

Qu'est-ce que le métabolisme en langage simple: définition et description

Le métabolisme est le processus qui se produit dans le corps humain chaque seconde. Sous ce terme doit être comprise la totalité de toutes les réactions du corps. Le métabolisme est l’intégrité de toutes les réactions énergétiques et chimiques responsables du fonctionnement normal et de la reproduction de soi. Il se produit entre le fluide extracellulaire et les cellules elles-mêmes.

La vie est tout simplement impossible sans métabolisme. En raison du métabolisme, tout organisme vivant s’adapte aux facteurs externes.

Il est à noter que la nature a si bien arrangé un homme que son métabolisme se fait automatiquement. C’est ce qui permet aux cellules, aux organes et aux tissus de se rétablir indépendamment après l’influence de certains facteurs externes ou de défaillances internes.

En raison du métabolisme, le processus de régénération se déroule sans interférence.

De plus, le corps humain est un système complexe et hautement organisé capable de se conserver et de s'autoréguler.

Quelle est l'essence du métabolisme?

Il serait correct de dire que le métabolisme est un changement, une transformation, un traitement de produits chimiques et également d'énergie. Ce processus comprend 2 étapes principales interconnectées:

• destruction (catabolisme). Il prévoit la décomposition de substances organiques complexes entrant dans le corps, de manière plus simple. Il s'agit d'un métabolisme énergétique spécial qui se produit lors de l'oxydation ou de la décomposition d'une substance chimique ou organique donnée. En conséquence, de l'énergie est libérée dans le corps;
• levage (anabolisme). Dans son cours, la formation de substances importantes pour le corps - acides, sucres et protéines. Cet échange plastique a lieu avec une dépense énergétique obligatoire, ce qui donne au corps la possibilité de faire croître de nouveaux tissus et cellules.

Le catabolisme et l'anabolisme sont deux processus égaux dans le métabolisme. Ils sont extrêmement étroitement liés les uns aux autres et se produisent de manière cyclique et cohérente. En termes simples, les deux processus sont extrêmement importants pour une personne, car ils lui permettent de maintenir un niveau adéquat d'activités vitales.

En cas de violation de l’anabolisme, il existe dans ce cas un besoin important d’utilisation supplémentaire de stéroïdes anabolisants (substances pouvant améliorer le renouvellement cellulaire).

Au cours de la vie, le métabolisme comporte plusieurs étapes importantes:

1. obtenir les nutriments nécessaires qui entrent dans le corps avec de la nourriture;
2. l'absorption de substances vitales dans la lymphe et le sang, où la dégradation des enzymes;
3. la distribution des substances dans le corps, la libération d'énergie et leur absorption;
4. excrétion de produits métaboliques par la miction, la défécation et la sueur.

Causes et conséquences des troubles métaboliques et du métabolisme

Si l'une ou l'autre des étapes du catabolisme ou de l'anabolisme échoue, ce processus devient alors une cause de perturbation du métabolisme dans son ensemble. Ces changements sont tellement pathologiques qu'ils empêchent le corps humain de fonctionner normalement et de mener à bien le processus d'autorégulation.

Un déséquilibre des processus métaboliques peut survenir dans n’importe quel segment de la vie d’une personne. C'est particulièrement dangereux dans l'enfance, quand tous les organes et structures sont au stade de la formation. Chez les enfants, les perturbations du métabolisme sont lourdes de maladies graves:

Il existe des facteurs de risque majeurs pour ce processus:

1. hérédité (mutations au niveau des gènes, maladies héréditaires);
2. le mauvais mode de vie (toxicomanie, stress, malnutrition, travail sédentaire inactif, absence de régime quotidien);
3. vivre dans un environnement pollué (fumée, air poussiéreux, eau potable sale).

Les causes de l'échec des processus métaboliques peuvent être multiples. Il peut s'agir de modifications pathologiques dans le travail des glandes importantes: glandes surrénales, hypophyse et thyroïde.

En outre, le non-respect du régime alimentaire (aliments secs, repas excessifs, enthousiasme douloureux pour les régimes durs), ainsi que la mauvaise hérédité sont parmi les causes d'échec.

Il existe un certain nombre de signes externes par lesquels vous pouvez apprendre de façon indépendante à reconnaître les problèmes de catabolisme et d'anabolisme:

• poids insuffisant ou excessif;
• fatigue somatique et gonflement des membres supérieurs et inférieurs;
• plaques d'ongle affaiblies et les cheveux cassés;
• éruptions cutanées, acné, desquamation, pâleur ou rougeur du tégument.

Comment faire des échanges avec de la nourriture?

Quel est le métabolisme dans le corps ont déjà compris. Maintenant, il est nécessaire de comprendre ses caractéristiques et les moyens de récupération.

Le métabolisme primaire dans le corps et son premier stade. Au cours de son parcours, la nourriture et les nutriments entrent. De nombreux aliments peuvent affecter de manière bénéfique le métabolisme et le métabolisme, par exemple:

• produits riches en fibres végétales brutes (betteraves, céleri, chou, carottes);
• viande maigre (filet de poulet sans peau, veau);
• thé vert, agrumes, gingembre;
• poissons riches en phosphore (en particulier l'eau de mer);
• fruits exotiques (avocats, noix de coco, bananes);
• les verts (aneth, persil, basilic).

Si le métabolisme est excellent, le corps sera mince, les cheveux et les ongles forts, une peau sans défauts cosmétiques et le bien-être est toujours bon.

Dans certains cas, les aliments qui améliorent les processus métaboliques peuvent ne pas être appétissants ni appétissants. Malgré cela, il est difficile de se passer d'eux pour ajuster le métabolisme.

Non seulement grâce aux produits alimentaires d'origine végétale, mais aussi avec la bonne approche de votre routine, vous pouvez restaurer le corps et le métabolisme. Cependant, il est important de savoir que cela ne fonctionnera pas dans un court laps de temps.

Restauration du métabolisme - Processus long et progressif ne nécessitant pas de déviation du cours.

En traitant de cette question, vous devriez toujours vous concentrer sur les postulats suivants:

• copieux petit déjeuner obligatoire;
• régime strict;
• consommation maximale de liquide.

Pour maintenir le métabolisme, vous devez manger souvent et de manière fractionnée. Il est important de se rappeler que le petit-déjeuner est le repas le plus important, qui déclenche le métabolisme. Il devrait inclure les céréales riches en glucides, mais le soir, au contraire, il est préférable de les refuser et de privilégier les produits protéiques hypocaloriques, tels que le kéfir et le caillé.

Accélérer qualitativement le métabolisme aidera à utiliser de grandes quantités d’eau minérale ou purifiée sans gaz. Nous devons également nous rappeler les collations, qui devraient inclure les fibres grossières. Cela aidera à extraire le maximum de toxines et de cholestérol du corps, à tel point qu'aucun médicament hypocholestérolémiant ne sera nécessaire, le métabolisme fera tout.

Métabolisme Processus métaboliques.

Compréhension générale du métabolisme des substances organiques.
Quel est le métabolisme? Le concept de métabolisme. Méthodes de recherche.
Métabolisme - le sens du mot. Métabolisme des glucides et des lipides.

Le métabolisme est un métabolisme, des transformations chimiques qui se produisent 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.

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 se produit que dans le processus d'autolyse post mortem (la digestion elle-même 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.

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: le phosphate-phosphate; l'ADP - l'adénosine diphosphate).

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.

Méthodes de recherche métaboliques.

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. C'est dans de telles expériences qu'il a été démontré que toutes les cellules vivantes oxydent le glucose en CO2 et en eau et que seul le tissu hépatique est capable de synthétiser l'urée.

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, principalement le carbone 14C radioactif. Avec l’avènement des composés marqués au 14C, ainsi que des instruments de mesure de la radioactivité faible, ces difficultés ont été surmontées. Si un acide gras marqué au 14C 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.

Outre les exigences ci-dessus, des méthodes sont également nécessaires 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.

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.

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 LIPOIDES

Synthèse d'ATP. Métabolisme 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 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 meilleure digestion étudiée du glucose en alcool éthylique et en CO2 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 l'homme, un tel processus s'appelle la glycolyse et son produit final est l'acide lactique, pas l'alcool et le CO2. 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.

Métabolisme aérobie (utilisation d'oxygène).

Avec l'apparition de l'oxygène dans l'atmosphère, dont la source était apparemment la photosynthèse des plantes, un mécanisme a été mis au point pour assurer l'oxydation complète du glucose en CO2 et en eau, processus aérobie dans lequel le rendement net en ATP est de 38 molécules d'ATP pour chaque 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 CO2 lors de six réactions consécutives, dans lesquelles une paire d'électrons est transférée à un accepteur commun, la 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 sont clivées de la molécule de glucose au cours de son oxydation.

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 au cours de 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 d'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.

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.

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, les acides linoléique (C18: 2) et linolénique (C18: 3) sont appelés acides gras essentiels. En même temps, dans les cellules de mammifère, une quatrième double liaison peut être incorporée dans l’acide linolénique et l’acide arachidonique (C20: 4), également nécessaire pour participer aux processus métaboliques, en allongeant la chaîne carbonée.

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.

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'un acide céto. Un tel acide céto, à savoir l'acide a-cétoglutarique (composant commun du cycle de l'acide tricarboxylique), est impliqué dans la liaison de l'azote.

L'azote de l'acide glutamique peut ensuite être transféré dans l'un quelconque des autres acides a-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.

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 en acide α-cétoglutarique pour former de l'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.

REPRÉSENTATIONS GÉNÉRALES DU MÉTABOLISME DES SUBSTANCES 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 ceux-ci, on trouve l’acétyl-coenzyme A, le phosphate de glycérol, la glycine, le phosphate de carbamyle, qui fournit le groupe carbamyle (H2N - CO–), dérivés de l’acide folique, qui servent de source aux groupes hydroxyméthyle et formyle, la S-adénosylméthionine - source de groupes méthyle, d’acides glutamique et aspartique, qui fournit des groupes amino, et enfin, la glutamine est une source de groupes amides. 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.