Table des matières
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 : matière organiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmatière organique
Matière synthétisée par les êtres vivants., organismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigorganisme
Entité vivante possédant une unité d’organisation et de fonctionnement..
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 : anabolismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biganabolisme
Ensemble de réactions métaboliques aboutissant à la synthèse de diverses molécules organiques nécessaires à la vie., catabolismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcatabolisme
Ensemble de réactions métaboliques aboutissant à la simplification de molécules organiques plus ou moins complexes., digestionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdigestion
Processus au cours duquel de la matière organique passe d’une forme complexe inutilisable directement, en molécules plus simples assimilables (nutriments), pour un organisme comme pour une cellule., enzymeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigenzyme
Catalyseur biologique de nature protéique, produit par les cellules de tout organisme, accélérant les réactions biochimiques du métabolisme., métabolisme, microorganismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmicroorganisme
Organisme visible seulement au microscope., moléculeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmolécule
Association d’un nombre fini d’atomes liés entre eux par des liaisons en général covalentes et parfois ioniques., photosynthèseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigphotosynthèse
Fonction de tous les organismes chlorophylliens assurant la synthèse des glucides, à partir d’eau et de dioxyde de carbone (CO2), avec la lumière pour source d’énergie., respirationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigrespiration
Processus biochimique intracellulaire, produisant l’énergie nécessaire au métabolisme cellulaire, se faisant sans consommation de dioxygène mais avec oxydation d’une substance minérale et nécessitant des chaînes de transport d’électrons..
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.
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Voir : autotropheplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigautotrophe
Organisme pouvant synthétiser sa propre matière organique à partir de matière minérale et gazeuse (CO2), la source de l’énergie nécessaire étant soit physique, soit chimique., carboneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcarbone
Élément chimique de symbole C se présentant sous forme de corps simples, purs, cristallisés (diamant, graphite) ou non (fullerènes)., électronplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigélectron
Particule élémentaire, porteuse d’une charge électrique négative, gravitant autour du noyau des atomes., facteur de croissanceplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfacteur de croissance
Substance organique nécessaire au développement complet d’un organisme incapable de la synthétiser et devant la prélever dans le milieu extérieur., hétérotropheplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bighétérotrophe
Être vivant élaborant sa propre matière organique à partir de celle d’autres organismes., mode de nutritionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmode de nutrition
Ensemble des processus d’absorption et d’utilisation des aliments chez un organisme., nitrateplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bignitrate
Sel de l’acide nitrique (HNO3) ou ion nitrate (NO3-)., phosphateplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigphosphate
Sel de l’acide phosphorique (H3PO4) ou ion phosphate (PO43-)., type trophiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigtype trophique
Pour un organisme, combinaison de ses modes de nutrition..
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 : qualitatifplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigqualitatif
Qualifie un caractère (couleur, résistance ou non à une maladie, etc.) qui ne se mesure pas par des valeurs numériques., quantitatifplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigquantitatif
Qualifie un caractère (poids, taille, etc.) que l’on peut évaluer par un nombre..
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 : aérobioseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigaérobiose
Mode de vie des organismes exigeant la présence d’air, en fait d’oxygène (O2) gazeux ou dissous dans l’eau., anaérobioseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biganaérobiose
Mode de vie des organismes vivant en l’absence d’air et, plus précisément, de dioxygène., cycle de Calvinplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcycle de Calvin
Succession de réactions biochimiques ayant lieu dans les chloroplastes au cours de la photosynthèse, conduisant à la synthèse de glucides par réduction du dioxyde de carbone (CO2)., cycle de Krebsplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcycle de Krebs
Succession de réactions biochimiques se déroulant dans les mitochondries au cours de la respiration cellulaire, et conduisant à une dégradation complète de la matière organique entrant dans le cycle, avec émission de dioxyde de carbone (CO2) et production de molécules réduites., eucaryoteplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigeucaryote
Cellule, ou organisme dont le matériel génétique (ADN) est constitué de plusieurs chromosomes localisés à l’intérieur d’un noyau isolé du cytoplasme par une membrane biologique., fermentationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigfermentation
Processus se déroulant dans le hyaloplasme cellulaire, au cours duquel un substrat organique (glucose, éthanol, acide pyruvique, etc.) est dégradé incomplètement, formant une autre molécule organique (éthanol, acide acétique, etc.), tout en libérant de l’énergie (ATP)., glucoseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigglucose
Ose (C6H12O6) essentiel pour toutes les cellules eucaryotes (animales comme végétales), formé en fin de photosynthèse., glycolyseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigglycolyse
Processus de dégradation partielle du glucose conduisant à l’acide pyruvique, entrant dans certaines fermentations et dans la respiration., lipideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biglipide
Corps gras produit par les organismes vivants, se rencontrant principalement sous forme d’huile, de graisse ou de cire., oxydo-réduction, polymérisationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigpolymérisation
Réaction chimique au cours de laquelle de petites molécules, de même nature ou non, sont liées entre elles, formant alors une grosse molécule., protéineplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigprotéine
Substance organique résultant de la polymérisation de très nombreux acides aminés., protonplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigproton
Nom donné à l’ion hydrogène (H+) en solution aqueuse, résultant de la perte de son électron unique par l’atome d’hydrogène..
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.