2015-2016 Introduction au métabolisme
I) Généralités, définitions
Le métabolisme correspond à la somme de l’anabolisme (réaction de biosynthèse) et du catabolisme
(réaction de dégradation).
Un très grand nombre de molécules peuvent être synthétisées, donc passer par la voie de l’anabolisme.
Exemple : métabolisme du cholestérol = anabolisme + catabolisme du cholestérol.
L’organisme réalise les 2 réactions : anabolisme et catabolisme. Dans une même cellule, on peut parfois
faire les 2 réactions.
Exemple : l’hépatocyte est capable de réaliser le métabolisme du cholestérol : elle le synthétise, et c’est aussi la seule
cellule qui dégrade le cholestérol.
On a donc les 2 réactions de la métabolisation d’une molécule, au sein d’une même cellule ; mais pas au
même moment. C’est-à-dire qu’en plus des réactions de synthèse ou de dégradation, il existe aussi des
mécanismes de régulation coordonnée de ces voies, pour ne pas qu’elles aient lieu au même moment.
On peut en plus de ça, stocker certaines molécules comme les acides gras, qui sont sous réserves dans les
adipocytes, se trouvant dans le tissu adipeux.
Le cholestérol sert au fonctionnement des cellules, sa synthèse permet d’être utilisée comme précurseur
de vitamine D ou d’hormones stéroïdes.
Cependant, la voie de l’anabolisme a une contrainte : pour synthétiser, il faut un peu d’investissement, et
certaines réactions de biosynthèse seront consommatrices d’énergie.
L’intérêt du catabolisme sera alors de récupérer les précurseurs de la molécule, mais aussi de produire
de l’énergie à partir des molécules à dégrader. La plupart des réactions de catabolisme seront donc
nécessaire pour une production d’énergie, pour pouvoir faire des synthèses.
II) Utilisation de l'énergie
A) La variation d'enthalpie libre
Pourquoi un besoin d’énergie ? Pourquoi ces réactions ne sont-elles pas spontanées ?
Une réaction en biochimie ou en chimie n’est possible que lorsque la variation d’enthalpie libre est
négative : quand elle libère de l’énergie. Autrement dit, elle se fera spontanément si elle libère de la
chaleur : ∆G°<0
•Si la réaction de transformation de A vers B dégage de l'énergie, elle est possible.
•A l’inverse, une réaction peut avoir besoin d’un apport d’énergie. Elle sera possible à cette
condition.
Une réaction consommatrice aura une variation d’enthalpie libre positive et sera donc impossible.
On peut aussi coupler des réactions. Si on transforme A en C, il faudra aussi transformer B en B’.
Exemple : A → C ∆G°= + 5kcal/mol : réaction impossible
B → B' ∆G°= - 8kcal/mol : réaction possible
Le couplage des 2 donne :
A + B → C + B' ∆G°' = - 3 kcal/mol : réaction possible ( et rapide)
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