Hibernation - Définition et Explications

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Sortie de l’hibernation

La sortie de l’hibernation se caractérise par un réchauffement rapide des différentes parties du corps, une augmentation de la fréquence cardiaque, etc. Ces mécanismes sont plus rapides que ceux de l’entrée en hibernation (L’hibernation est un état d’hypothermie régulée, durant plusieurs...). Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) est rétabli en quelques heures (L'heure est une unité de mesure  :).

L'hibernation au niveau cellulaire

Les processus cellulaires sont stoppés ou tout au moins fortement ralentis de plusieurs manières :

Phosphorylation de certains composants

Des groupes phosphoryles se fixent sur les pompes à sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un...) et sur les pompes à potassium (Le potassium est un élément chimique, de symbole K (latin : kalium, de...), empêchant ainsi les échanges de ces ions entre les compartiments intracellulaires et extracellulaires. De plus, des groupements phosphoryles s'attachent aux ribosomes, ce qui bloque la synthèse protéique.

Source d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) cellulaire pendant l'hibernation

Alors que l'énergie cellulaire est en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) normal principalement tirée de l'oxydation de molécules de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est...), ce sont les lipides qui deviennent la source d'énergie prioritaire pendant l'hibernation.

Ralentissement (Le signal de ralentissement (de type SNCF) annonce une aiguille (ou plusieurs) en position déviée...) de la transcription de l'ADN

Une acétylase favorise la transition des histones de leur état acétylé vers l'état désacétylé. Ceci provoque une condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui...) accrue de l'ADN, qui s'enroule alors plus étroitement autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) des histones, et rend les gènes beaucoup moins accessibles.

En outre, les ARN polymérases ne sont plus actives, ce qui réduit encore les possibilités de transcription.

Origine cellulaire de la diminution de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) corporelle

Dans les tissus adipeux bruns, la membrane interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...) des mitochondries possède des protéines découplantes qui laissent passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) facilement les protons, permettant ainsi de diminuer le gradient de concentration entre les deux compartiments situés de part et d'autre de cette membrane. Une moins grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) d'ATP est ainsi produite par l'ATPase. Le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) de protons alimente donc principalement l'élévation de la température par les protéines découplantes. Lors de l'hibernation, l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de ces protéines découplantes est diminuée.

Caractéristiques énergétiques des hibernants

Les hibernants sont généralement des animaux de taille moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...).

S’ils sont trop petits, ils possèdent un métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques...) très élevé qui empêche des longues périodes d’hibernation, car même avec un rythme cardiaque (Le rythme cardiaque est - au sens médical du terme - le mécanisme...) plus faible, les réserves seraient insuffisantes.

S’ils sont de grande taille, le métabolisme est relativement bas, donc la remontée de température demanderait plusieurs jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), ce qui est difficilement envisageable après une période d’hibernation. Les scientifiques pensent que pour que l'hibernation soit un gain pour la survie de l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...), il ne doit pas dépasser 7 kg. Au-delà, l'énergie nécessaire lors des périodes de réveil serait trop conséquente.

Pour les hibernants, l’hibernation est toujours rentable du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) énergétique et correspond à une économie d’énergie. Par exemple, pour une souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant...) américaine Perognathus, si elle rentre en hibernation pour 100 heures, elle consomme 7.7 ml d’oxygène par gramme (Le gramme est une unité de masse du Système international (l'unité de base est le kilogramme) et...) de son poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...), alors que pour une même période en empêchant l’entrée en hibernation, elle consomme 40 ml d’oxygène par gramme pendant 100 heures pour se maintenir à 37 °C.

Les adaptations membranaires lors de l’hibernation

La membrane des cellules animales est formée d’une bicouche lipidique fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...) à température normale. Le froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) quand la température approche de °C entraîne une disparition de la fluidité (La fluidité est la capacité d'un fluide à s'écouler sans résistance.) de la membrane sauf chez les hibernants car les lipides de leurs membranes ont des acides gras insaturés en concentration supérieure à celle des non-hibernants. De plus ces derniers possèdent des protéines « chaperon » protégeant les lipides d’une modification de leur phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) (les acides gras gardent leur fluidité dans la membrane).

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