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Métabolisme

Introduction

Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait intervenir des processus de dégradation (catabolisme) et de synthèse organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les...) (anabolisme). Couramment, le métabolisme est l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) des dépenses énergétiques d'une personne.

On peut y distinguer le métabolisme de base et le métabolisme en activité.

L'anabolisme est le métabolisme qui permet à la cellule de synthétiser les substances indispensables à sa vie (La vie est le nom donné :) et à sa fonction. Cette synthèse s'effectue à partir des matériaux que la cellule a absorbés du milieu extérieur et de l'énergie dégagée par le catabolisme ou provenant de l'extérieur (cas de la photosynthèse).

La métabonomique mesure l'empreinte des perturbations biochimiques causées par les maladies, les médicaments ou des produits toxiques. Introduite dans les années 1980, la métabonomique (Nicholson et al. 1990) n'a commencé à jouer un rôle important en Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) & Développement dans l’industrie pharmaceutique (L'industrie pharmaceutique est le secteur économique qui regroupe les activités de recherche, de fabrication et de commercialisation des médicaments pour la médecine humaine ou vétérinaire....) que récemment. Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :), complémentaire de la génomique et de la protéomique, permet par exemple de caractériser les modèles animaux de diverses pathologies afin d’identifier de nouvelles cibles pharmacologiques. La particularité de la métabonomique est l'analyse simultanée d'un très grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de métabolites (petites molécules issues du métabolisme) dans les milieux biologiques tels que l'urine (L'urine est un liquide biologique composé des déchets de l'organisme. L'urine est secrétée par les reins par filtration du sang, puis par...), le plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est...)... Des outils de screening (exploration large et systématique) métabolique tels que la Résonance Magnétique Nucléaire et la Spectrométrie de Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la...) sont utilisés afin d’identifier des marqueurs (ou des séries de marqueurs = profils métaboliques) de toxicité, dans le but de déceler, tôt dans le cycle de développement, les médicaments candidats qui présenteront des effets indésirables. Idéalement, les biomarqueurs identifiés en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) préclinique seront non-invasifs et utilisables en phase clinique pour suivre le déclenchement, la progression et la guérison d’une pathologie (La pathologie, terme provenant du Grec ancien, est littéralement le discours, la rationalité (λογία logos) sur la souffrance...). Afin d’identifier de nouveaux métabolites marqueurs de toxicité, il est également nécessaire de connaître les variations dites « normales » du pool métabolique (effet du cycle diurne, du stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes...), du régime alimentaire, de la perte de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante...), etc.). Il est ainsi possible de découvrir les perturbations métaboliques qui sont spécifiques de la pathologie étudiée.

Modes de transformation

Le métabolisme de dégradation de grosses molécules en petites molécules, qui permet la libération d'énergie, est appelé catabolisme. L'énergie est mise en réserve lors de la phosphorylation de l'ADP (adénosine diphosphate) en ATP (adénosine-triphosphate). Cette énergie servira à assurer les différentes fonctions de la cellule. L'ATP est formée à partir de glucoses, lipides, et protides combinés à l'oxygène. La formation de l'ATP demande une certaine quantité d'oxygène, donc du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

Trois modes de fonctionnement existent pour les muscles :

  • le mode anaérobie alactique : énergie maximale mais de courte durée, les muscles dégradent l'ATP et donnent de l'ADP reconstitué immédiatement en ATP.
  • le mode anaérobie lactique : énergie moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils...). L'ATP est créé sans oxygène pendant l'effort au prix d'une fermentation (La fermentation est une réaction biochimique de conversion de l'énergie chimique contenue dans une source de carbone (souvent du glucose) en une autre...) donnant l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) lactique ; elle peut être synthétisée en glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est symbolisé par Glc. Il est directement assimilable par...) par le foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux épigastrique puis atteint l'hyponcondre et qui assure trois...)
  • le mode aérobie : énergie faible, respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre « gaz...) normale (phase de repos) ; les carburants sont diversifiés, l'acide lactique des muscles peut être réutilisé comme carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.).
Voies métaboliques
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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