Les métabolismes et les bases de l`alimentation
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Les métabolismes et les bases de l’alimentation L’organisme est comparable à une machine complexe, constituée de milliards d’unités appelées cellules. Afin de maintenir l’organisme en parfait état de marche, les cellules effectuent un travail constant. Pour ce faire, elles ont besoin: • De nutriments, que L’alimentation se charge de fournir; • D’énergie, obtenue grâce à l’utilisation de ces nutriments. D’où vient l’énergie indispensable au travail cellulaire. ? Métabolisme et énergie Ces deux notions sont étroitement liées: en effet, le métabolisme utilise les nutriments pour produire de l’énergie. I - Métabolisme, catabolisme, anabolisme 1) Définition Le métabolisme est l’ensemble des réactions cellulaires qui se produisent dans un organisme vivant. 2) Définition Le catabolisme désigne l’ensemble des réactions impliquées dans la dégradation des molécules organiques (glucides, lipides et protéines).Il s’accompagne d’une libération d’énergie. 3) Définition L’anabolisme comprend l’ensemble des réactions participant à l’édification de molécules complexes à partir des nutriments. Il nécessite de l’énergie Les molécules obtenues sont utilisées par l’organisme soit comme éléments de structure (par exemple les phospholipides des membranes cellulaires), soit comme substances spécifiques destinées à entrer dans des processus chimiques précis. . Le métabolisme est la somme des réactions de l’anabolisme et du catabolisme. L’organisme adulte est maintenu en permanence dans un état d’équilibre; cette constante est directement liée à l’équilibre qui existe entre le catabolisme et l’anabolisme. Chez l’enfant en pleine croissance l’anabolisme dépasse le catabolisme II - Énergie L’énergie utilisée par l’organisme relève de phénomènes chimiques très complexes, cependant il est nécessaire de comprendre l’importance et l’utilité de cette énergie. Etudier le fonctionnement de l’organisme revient à étudier le fonctionnement des cellules qui le constituent. La capacité de travail d’une cellule est directement liée à sa capacité de produire et d’utiliser l’énergie contenue dans les molécules organiques. Les molécules organiques sont les nutriments apportés à l’organisme; ce sont les molécules glucidiques, lipidiques et protéiques qui ont été préalablement digérées, et absorbées. Mécanisme de L’énergie Qu’est-ce que I’ATP? Définition L’acide adénosine triphosphate : C est un composé chimique qui a la capacité d’emmagasiner l’énergie libérée au cours du catabolisme des molécules organiques et de la restituer en cas de besoin. L’ATP est un intermédiaire et non une réserve d’énergie. III – Métabolisme des glucides . Le rôle majeur des glucides est de fournir l’énergie pour produire de l’ATP. Les glucides sont le principal « combustible » de l’organisme. Parmi les glucides, le glucose est le nutriment glucidique le plus important Glycogenèse: presque tous les glucides sont absorbés sous forme de glucose, les autres sont transformés en glucose dans le foie. Le glucose, lorsqu’il a pénétré dans la circulation sanguine, est amené dans le foie par la veine porte. Là, les molécules sont assemblées en longues chaînes qui sont des réserves de glucose: c’est du glycogène. La formation du glycogène est la glycogenèse qui se produit essentiellement dans le foie mais aussi à moindre degré dans les cellules musculaires squelettiques. Le glucose ainsi stocké, peut être libéré en cas de besoin. Lorsqu’une demande d’énergie est faite, le glycogène est dégradé (c’est la glycogénolyse) pour fournir les molécules de glucose, qui sont alors utilisées comme combustible. Lorsque l’apport glucidique alimentaire dépasse les capacités de réserve de l’organisme, les cellules hépatiques transforment le supplément de glucose en glycérol et en acides gras; ces derniers sont ensuite stockés dans le tissu adipeux. Définition Les cellules hépatiques peuvent former du glucose à partir du glycogène mais également à partir d’autres nutriments : - Les acides aminés libérés par les protéines; - L’acide lactique libéré par les cellules musculaire au cours d’exercices intenses; - Le glycérol fourni par les lipides. L’ensemble de ces opérations est appelé néoglucogenèse La régulation Le taux de glucose circulant dans le sang est appelé glycémie. Dans les conditions normales, la glycémie à jeun est de l’ordre de 0,9 à 1 g!1. Cet équilibre est dû aux éléments hyperglycémiants (qui augmentent la glycémie) et les éléments hypoglycémiants (qui diminuent la glycémie). Les facteurs hypoglycémiants sont: - Une baisse d’apport glucidique; - L’action de l’insuline, hormone d’origine pancréatique. Les facteurs hyperglycémiants sont: - L’adrénaline, hormone d’origine surrénalienne, qui favorise la glycogénolyse (c’est-à-dire la dégradation du glycogène en glucose - Les glucocorticoïdes, qui sont également produits par la glande surrénale; ils favorisent l’absorption intestinale du glucose; - Le glucagon, qui est une hormone pancréatique hyperglycémiante; - Les hormones thyroïdiennes, qui accélèrent l’absorption intestinale de glucose. CLINIQUE Dans les conditions normales on ne trouve pas de glucose dans les urines. Toutefois, si la glycémie atteint le seuil de 1.8 g/l le glucose est éliminé par le rein. La présence de glucose dans l’urine est appelée glycosurie. C’est le cas de diabètes non contrôlés. IV – Métabolisme des lipides Les lipides sont absorbés sous forme de grosses gouttelettes lipidiques: les chylomicrons, qui sont d’abord pris en charge par la lymphe, puis passent dans la circulation sanguine. Lorsqu’ils traversent le tissu adipeux celui-ci en prélève une grande partie. Les chylomicrons sont mis en réserve sous forme de graisse. Le tissu adipeux est ainsi constitué de grosses cellules pleines de graisse de réserve: les adipocytes. Les triglycérides ont une valeur énergétique deux fois plus importante que celle du glucose. La graisse représente donc la majeure partie des réserves de combustible de l’organisme. Au cours des périodes de prise d’aliments, les triglycérides sont rapidement stockés. Entre les repas, les réserves sont transformées en acides gras et en glycérol. Ceux–ci sont libérés dans le sang et amenés aux cellules de l’organisme où ils subissent une série de transformations destinées à les faire entrer dans le cycle de la respiration cellulaire afin de fournir l’ATP, Par ailleurs, n’oublions pas qu’outre leur rôle énergétique, les lipides ont un rôle structural, ils sont également utilisés pour: - la construction des membranes cellulaires; - la fabrication des sels biliaires; - la fabrication des hormones cortico-surrénaliennes et sexuelles. V - Métabolisme des protéines Les protéines sont dégradées au cours de la digestion en acides aminés, leurs constituants de base, qui sont d’abord absorbés, puis reconstitués en protéines. Les protéines ont essentiellement un rôle structurel, elles constituent les enzymes intervenant dans toutes les réactions chimiques de l’organisme, elles sont à la base de tous les processus métaboliques cellulaires, elles constituent la charpente même de la cellule. Les cellules ne possèdent pas de réserve en acides aminés. Acides aminés et protéines sont directement impliqués dans la construction et la fonction cellulaire. CLINIQUE Lorsque l’organisme utilise les acides aminés et les protéines comme combustibles, .il puise dans les protéines fonctionnelles. C’est ce qui se produit au cours du jeûne, où l’organisme, après avoir épuisé les réserves lipidiques et glucidiques, finit par utiliser les protéines, on assiste alors à une fonte musculaire. Lorsque les acides aminés se trouvent en excès dans le sang, les cellules hépatiques les dégradent, libérant deux éléments: - Des molécules d’ammoniaque toxiques, qui sont immédiatement transformées en une substance non toxique et éliminable, l’urée, qui est excrétée par les reins; - Un composé qui a la possibilité d’âtre transformé en lipide ou en glucide. VI - Dépenses énergétiques de l’organisme L’unité d’énergie internationale est le joule (J); cependant, la valeur énergétique des aliments ou de toute production énergétique interne de l’organisme humain est exprimée en Calories. Par définition, la Calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C, la température de 1 kg d’eau. Toute valeur énergétique se rapportant à l’organisme est donnée en Kcal ou Cal. 1g de protéines fournit 4,1 Cal. 1g de lipides lournil 9 Cal. 1g de glucides fournit 4 Cal.
