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Le métabolisme représente toute l’activité chimique d’une cellule, y compris les réactions qui construisent les molécules (anabolisme) et celles qui décomposent les molécules (catabolisme). Les réactions anaboliques nécessitent de l’énergie, tandis que les réactions cataboliques en fournissent. Ainsi, le métabolisme décrit comment les cellules transforment l’énergie par le biais d’une variété de réactions chimiques, qui deviennent souvent plus efficaces à l’aide d’enzymes.

Le métabolisme est la somme de toutes les réactions chimiques qui ont lieu dans un organisme

class="term">Le métabolisme est la gestion de l’énergie dans les cellules et il fournit trois fonctions essentielles :

1. la conversion des aliments en énergie pour exécuter divers processus cellulaires,
2. la production d’énergie pour construire des composants cellulaires, et
3. l’élimination des déchets.

Pour produire de l’énergie, les macromolécules provenant des aliments doivent être décomposées en molécules plus petites, par une voie catabolique. Ceci, à son tour, fournit de l’énergie pour construire de plus grandes molécules à partir de blocs de construction plus petits, par une voie anabolique. En d’autres termes, l’énergie potentielle dans les aliments, composée de l’énergie chimique stockée dans les liaisons entre les atomes, peut être convertie en énergie cinétique qui peut être utilisée pour les réactions cellulaires. Les enzymes sont des outils moléculaires essentiels dans les voies métaboliques car elles accélèrent considérablement de nombreuses réactions chimiques en réduisant la quantité d’énergie nécessaire.

Les voies cataboliques décomposent les molécules et libèrent de l’énergie

Le catabolisme est la décomposition des macromolécules à n’importe quelle fin. Cela comprend la dégradation des molécules des aliments en molécules plus petites qui peuvent être utilisées comme blocs de construction, un processus qui libère de l’énergie qui est transférée à l’ATP. La digestion des protéines est un exemple de catabolisme. Pour que le corps puisse utiliser les protéines que nous mangeons, elle doivent être décomposées à partir des grandes molécules de protéines en polypeptides plus petits, puis en acides aminés individuels.

Les acides aminés excédentaires qui sont décomposés pour être éliminés libèrent de l’ammoniac contenant de l’azote. Cet ammoniac est toxique à des niveaux élevés, et doit donc être transformé en une forme plus sûre que les organismes peuvent manipuler et éliminer. Chez l’homme, l’ammoniac est combiné avec du dioxyde de carbone et transformé en urée avant d’être éliminé du corps sous forme d’urine. D’autres organismes utilisent des types différents de déchets azotés, comme l’acide urique chez les oiseaux et les reptiles. Par rapport à l’urée, l’acide urique a besoin de libérer beaucoup moins d’eau du corps et a donc une valeur adaptative dans de certaines conditions.

Les voies anaboliques synthétisent des molécules complexes

Les voies anaboliques construisent de plus grandes molécules à partir des molécules de blocs de construction plus petites, en utilisant de l’énergie (sous forme d’ATP). Par exemple, l’anabolisme protéique consiste à enchaîner les acides aminés pour former des polypeptides. Les polypeptides synthétisés se replient ensuite en structures protéiques tridimensionnelles. Le surplus d’acides aminés peut être utilisé pour fabriquer des triglycérides et peut être stocké sous forme de graisse, ou converti en glucose et utilisé pour fabriquer de l’ATP. Ainsi, les voies anaboliques et cataboliques sont nécessaires pour maintenir l’équilibre énergétique.

Un autre exemple moins connu d’anabolisme est la production de tanins condensés dans les graines. Les graines consommées par les animaux peuvent être protégées de la digestion si l’enveloppe de leurs graines contient des tanins condensés de couleur foncée. Les plantes produisent des tanins en reliant les molécules d’anthocyanine, à l’aide des mêmes réactions de déshydratation utilisées pour construire des polypeptides.