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====== métabolisme ====== ===== Définition ===== Ensemble des réactions physico-chimiques fournissant aux organismes l'énergie et la matière organique nécessaires au fonctionnement cellulaire. **n. m.** (gr. //metabolê//, changement). **Voir :** [[glossaire:entrees:m:matiere_organique|matière organique]], [[glossaire:entrees:o:organisme|organisme]]. ===== Informations complémentaires ===== Une fonction donnée d'un organisme (photosynthèse, respiration, digestion, contraction musculaire, etc.) nécessite des échanges et des transformations moléculaires adaptés, donc un métabolisme particulier et souvent des enzymes spécifiques. On parle de chaîne métabolique. Par ailleurs, on distingue des réactions de synthèse des molécules organiques (anabolisme) ou de dégradation de celles-ci (catabolisme). La plupart des réactions du métabolisme sont intracellulaires, toutefois, certaines se font à l'extérieur : digestion intestinale, et digestion externe à certains microorganismes. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:anabolisme|anabolisme]], [[glossaire:entrees:c:catabolisme|catabolisme]], [[glossaire:entrees:d:digestion|digestion]], [[glossaire:entrees:e:enzyme|enzyme]], [[glossaire:entrees:m:metabolisme|métabolisme]], [[glossaire:entrees:m:microorganisme|microorganisme]], [[glossaire:entrees:m:molecule|molécule]], [[glossaire:entrees:p:photosynthese|photosynthèse]], [[glossaire:entrees:r:respiration|respiration]]. ==== Types trophiques ==== Chaque organisme a besoin d'apports d'énergie et de composés (inorganiques et/ou organiques) fournissant un pouvoir réducteur, du carbone et des facteurs de croissance. En fonction de la nature des sources de ces apports et donc des modes de nutrition, on peut déterminer huit types trophiques (voir l’entrée « type trophique ») qui impliquent nécessairement des métabolismes différents. La nomenclature des modes de nutrition se résume par le tableau suivant. On y distingue que les sources d'énergie, d'électrons et de carbone, d'autres apports nutritionnels sont bien sûr nécessaires. Par exemple, dans le cas des autotrophes, il faut des sources de phosphates, de nitrates, etc. ^\\ \\ Source d'énergie\\ \\ ^\\ \\ Lumière\\ \\ ^\\ \\ Phototrophe\\ \\ ^ | |\\ \\ Composé chimique (organique ou inorganique)\\ \\ |\\ \\ Chimiotrophe\\ \\ | |\\ \\ Source d'électrons\\ \\ |\\ \\ Composé organique\\ \\ |\\ \\ Organotrophe\\ \\ | | |\\ \\ Composé inorganique\\ \\ |\\ \\ Lithotrophe\\ \\ | |\\ \\ Source de carbone\\ \\ |\\ \\ Composé organique\\ \\ |\\ \\ Hétérotrophe\\ \\ | | |\\ \\ Composé inorganique\\ \\ |\\ \\ Autotrophe\\ \\ | **Voir :** [[glossaire:entrees:a:autotrophe|autotrophe]], [[glossaire:entrees:c:carbone|carbone]], [[glossaire:entrees:e:electron|électron]], [[glossaire:entrees:f:facteur_de_croissance|facteur de croissance]], [[glossaire:entrees:h:heterotrophe|hétérotrophe]], [[glossaire:entrees:m:mode_de_nutrition|mode de nutrition]], [[glossaire:entrees:n:nitrate|nitrate]], [[glossaire:entrees:p:phosphate|phosphate]], [[glossaire:entrees:t:type_trophique|type trophique]]. ==== Métabolismes basal et d'activité ==== Le métabolisme change quantitativement et qualitativement en fonction de nombreux paramètres liés à l'organisme lui-même (âge, sexe, poids, etc.) ou extérieurs (le climat, par exemple). Si l'organisme est au repos, ou non, on distingue : * le métabolisme basal (ou métabolisme de base) : pour un organisme donné, c'est la dépense énergétique minimale nécessaire pour assurer toutes les fonctions vitales. On en fait la mesure chez un individu à jeun, au repos et à la neutralité thermique, ce qui signifie que l'on ne sollicite pas les mécanismes de thermorégulation, c'est-à-dire que l'organisme n'a pas à lutter, ni contre le froid, ni contre la chaleur. Cette notion de neutralité thermique dépend donc du milieu ambiant. Pour l’homme, la température de l'air doit se situer entre 20 °C et 25 °C. Chez un homme adulte de 75 kg, le métabolisme basal est voisin de 6 500 kJ / j (kilojoules / jour) et pour une femme de 60 kg, d'environ 5 500 kJ / j. Par ailleurs, pour les animaux de petite taille, le métabolisme basal est plus important que pour ceux de grande taille, puisque le rapport entre leur surface corporelle et leur volume est plus grand ; * le métabolisme d'activité : c'est le métabolisme basal augmenté des besoins énergétiques résultant d'un effort quelconque de l'individu. **Voir :** [[glossaire:entrees:q:qualitatif|qualitatif]], [[glossaire:entrees:q:quantitatif|quantitatif]]. ==== Métabolisme énergétique ==== Le travail cellulaire (le maintien des gradients ioniques entre les compartiments cellulaires, les mouvements cellulaires, la synthèse de molécules organiques, etc.) nécessite de l'énergie. Elle est fournie par le métabolisme dit énergétique. Il regroupe l'ensemble des réactions conduisant à la production d'énergie chimique, apte à circuler dans le milieu cellulaire. Ce sont des réactions d'oxydoréduction au cours desquelles une substance nutritive, source d'énergie, est oxydée. === Photosynthèse === Dans le cas de la photosynthèse, la source d'énergie initiale est d'ordre physique, c'est la lumière. Les électrons et les protons donnés par les molécules d'eau lors de sa photolyse permettront, après une succession d'oxydo-réductions, la réduction du dioxyde de carbone (C0₂), formant des sucres simples (anabolisme), lors du cycle de Calvin. Ces molécules servent de source de carbone et d'énergie pour la synthèse de matières organiques diverses (polymères de sucres simples, lipides, protéines, etc.) pour tout le monde vivant. === Glycolyse, respiration et fermentation === Au sein des cellules eucaryotes (autotrophes et hétérotrophes), l'énergie stockée sous forme de matière organique est libérée par oxydation, puis utilisée pour tous les travaux cellulaires. Une des voies d'oxydation est la glycolyse. Au cours de cette voie catabolique, le glucose (molécule à 6 carbones) est oxydé en deux molécules d'acide pyruvique (3 carbones). Celles-ci, selon les cellules et les circonstances (aérobiose ou anaérobiose), peuvent s'engager dans deux autres voies cataboliques d'oxydation, la respiration (cycle de Krebs) ou la fermentation. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:aerobiose|aérobiose]], [[glossaire:entrees:a:anaerobiose|anaérobiose]], [[glossaire:entrees:c:cycle_de_calvin|cycle de Calvin]], [[glossaire:entrees:c:cycle_de_krebs|cycle de Krebs]], [[glossaire:entrees:e:eucaryote|eucaryote]], [[glossaire:entrees:f:fermentation|fermentation]], [[glossaire:entrees:g:glucose|glucose]], [[glossaire:entrees:g:glycolyse|glycolyse]], [[glossaire:entrees:l:lipide|lipide]], [[glossaire:entrees:o:oxydo-reduction|oxydo-réduction]], [[glossaire:entrees:p:polymerisation|polymérisation]], [[glossaire:entrees:p:proteine|protéine]], [[glossaire:entrees:p:proton|proton]]. ===== Remarque linguistique et/ou historique ===== ==== Philosophie ==== Plusieurs entrées de ce glossaire s’intéressent, à des titres divers, à ce qui différencie la vie des autres formes de mouvement existant au sein de la matière non organique. Le métabolisme est une spécificité du vivant ; c’est un ensemble d’un gigantesque nombre de réactions chimiques, toutes coordonnées, au sein des organites, organes, organismes, au travers de cycles biochimiques qui s’articulent et se renouvellent constamment, formant un système complexe ouvert sur le milieu extérieur. Cette ouverture sur le milieu extérieur prend la forme d’un échange continu de matière et d’énergie, la matière absorbée par un organisme étant transformée par le métabolisme en une matière sans laquelle l’organisme ne peut vivre normalement.