Erick Denamur, Université Paris Diderot, UFR Médecine, PAES Intégration du métabolisme Métabolisme : ensemble des réactions chimiques de l’organisme. Organisé en voies métaboliques, interconnectées. Les organismes vivants doivent constamment : - Générer de l’énergie libre afin d’assurer un travail mécanique (mouvements cellulaires, contraction musculaire), un transport actif de molécules et d’ions, la synthèse de macromolécules à partir de précurseurs simples. - Générer du pouvoir réducteur. Dans la plupart des biosynthèses, le produits sont plus réduits que les précurseurs, et donc du pouvoir réducteur est autant nécessaire que de l’ATP. - Synthétiser des « blocs de construction » pour leurs macromolécules. Plus de 1000 réactions chimiques prennent place dans un organisme simple comme E. coli. Semble très complexe à première vue. En fait, une analyse plus fine permet de mettre en évidence de très nombreux motifs communs : la forme de circulation de l’énergie libre, les molécules transporteuses activées, les réactions chimiques, les modes de régulation. Ces motifs communs sont à l’origine de 6 voies métaboliques majeures : glycolyse, cycle de Krebs et phosphorylation oxydative, voie des pentoses phosphate, néoglucogénèse, synthèse et dégradation du glycogène, synthèse et dégradation des acides gras avec 3 jonctions clés (glucose 6 P, pyruvate, acétyl CoA). On peut schématiquement diviser le métabolisme en 2 classes : catabolisme et anabolisme. Le catabolisme transforme les macromolécules en CO2, H2O et énergie. Il est divisé en 3 phases. Stade I, les macromolécules sont clivées en petites unités. Stade de préparation. Pas d’énergie capturée. Stade II, les petites molécules sont dégradées en peu d’unités simples qui jouent un rôle central dans le métabolisme. Acétyl CoA+++. Un peu d’ATP est généré à ce stade. Mais moins qu’au stade III. Stade III, l’ATP est produit par oxydation complète de l’acétyl CoA = cycle de Krebs et phosphorylation en milieu aérobie.