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types de catabolisme

le catabolisme est l’ensemble des processus métaboliques qui décomposent les grosses molécules.

Présentation de Catabolisme

le Catabolisme est l’ensemble des processus métaboliques qui décomposent les molécules de grande taille. Ceux-ci comprennent la dégradation et l’oxydation des molécules alimentaires. Le but des réactions cataboliques est de fournir l’énergie et les composants nécessaires aux réactions anaboliques. La nature exacte de ces réactions cataboliques diffère d’un organisme à l’autre; les organismes peuvent être classés en fonction de leurs sources d’énergie et de carbone, leurs principaux groupes nutritionnels., Les molécules organiques sont utilisées comme source d’énergie par les organotrophes, tandis que les lithotrophes utilisent des substrats inorganiques et que les phototrophes capturent la lumière du soleil comme énergie chimique.

toutes ces différentes formes de métabolisme dépendent de réactions redox qui impliquent le transfert d’électrons de molécules donneuses réduites telles que des molécules organiques, de l’eau, de l’ammoniac, du sulfure d’hydrogène ou des ions ferreux vers des molécules acceptrices telles que l’oxygène, le nitrate ou le sulfate. Chez les animaux, ces réactions impliquent la décomposition de molécules organiques complexes en molécules plus simples, telles que le dioxyde de carbone et l’eau., Dans les organismes photosynthétiques tels que les plantes et les cyanobactéries, ces réactions de transfert d’électrons ne libèrent pas d’énergie, mais sont utilisées comme moyen de stocker l’énergie absorbée par la lumière du soleil.

l’ensemble le plus commun des réactions cataboliques chez les animaux peut être séparé en trois étapes principales. Dans la première, les grandes molécules organiques telles que les protéines, les polysaccharides ou les lipides sont digérées dans leurs composants plus petits à l’extérieur des cellules. Ensuite, ces molécules plus petites sont absorbées par les cellules et converties en molécules encore plus petites, généralement l’acétyl coenzyme A (acétyl-CoA), qui libère de l’énergie., Enfin, le groupe acétyle sur le CoA est oxydé en eau et en dioxyde de carbone dans le cycle de l’acide citrique et la chaîne de transport d’électrons, libérant l’énergie stockée en réduisant la coenzyme nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+) en NADH.

les macromolécules telles que l’amidon, la cellulose ou les protéines ne peuvent pas être rapidement absorbées par les cellules et doivent être divisées en unités plus petites avant de pouvoir être utilisées dans le métabolisme cellulaire. Plusieurs classes communes d’enzymes digèrent ces polymères., Ces enzymes digestives comprennent des protéases qui digèrent les protéines en acides aminés, ainsi que des hydrolases glycosidiques qui digèrent les polysaccharides en monosaccharides. Les Microbes sécrètent des enzymes digestives dans leur environnement, tandis que les animaux sécrètent uniquement ces enzymes à partir de cellules spécialisées dans leurs tripes. Les acides aminés ou sucres libérés par ces enzymes extracellulaires sont ensuite pompés dans les cellules par des protéines de transport actives spécifiques. Un schéma simplifié du catabolisme des glucides, des protéines et des graisses est montré dans.,

le Catabolisme des Glucides

le catabolisme des Glucides est la décomposition des hydrates de carbone en plus petites unités. Les glucides sont généralement pris dans les cellules une fois qu’ils ont été digérés en monosaccharides. Une fois à l’intérieur, la principale voie de dégradation est la glycolyse, où les sucres tels que le glucose et le fructose sont convertis en pyruvate et une partie de L’ATP est générée., Le Pyruvate est un intermédiaire dans plusieurs voies métaboliques, mais la majorité est convertie en acétyl-CoA et introduite dans le cycle de l’acide citrique. Bien qu’un peu plus D’ATP soit généré dans le cycle de l’acide citrique, le produit le plus important est le NADH, qui est fabriqué à partir de NAD+ lorsque l’acétyl-CoA est oxydé. Cette oxydation libère du dioxyde de carbone en tant que déchet. Dans des conditions anaérobies, la glycolyse produit du lactate, à travers l’enzyme lactate déshydrogénase ré-oxydant le NADH en NAD+ pour une réutilisation dans la glycolyse.,

la voie du Pentose Phosphate

Une voie alternative pour la dégradation du glucose est la voie du pentose phosphate, qui réduit la coenzyme NADPH et produit des sucres pentose tels que le ribose, le composant sucre des acides nucléiques. Les graisses sont catabolisées par hydrolyse en acides gras libres et en glycérol. Le glycérol initie la glycolyse et les acides gras sont décomposés par oxydation bêta pour libérer l’acétyl-CoA, qui est ensuite introduit dans le cycle de l’acide citrique. Les acides gras libèrent plus d’énergie lors de l’oxydation que les glucides car les glucides contiennent plus d’oxygène dans leurs structures.,

Les acides aminés sont soit utilisés pour synthétiser des protéines et d’autres biomolécules, soit oxydés en urée et en dioxyde de carbone comme source d’énergie. La voie d’oxydation commence par l’élimination du groupe amino par une transaminase. Le groupe amino est introduit dans le cycle de l’urée, laissant un squelette carboné désaminé sous la forme d’un céto-acide. Plusieurs de ces cétoacides sont des intermédiaires dans le cycle de l’acide citrique, par exemple la désamination du glutamate forme l’α-cétoglutarate. Les acides aminés glucogènes peuvent également être convertis en glucose, par gluconéogenèse.