7. N UTRITION ET CROISSANCE DES CELLULES.U TILISATION DES MÉTABOLITES 201
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
R ÉSUMÉ
Afin d’assurer leur croissance et le renouvellement
de leurs molécules, les cellules hétérotrophes ont en
permanence besoin de nutriments, qui sont fournis
par le milieu extérieur, et fabriqués par les organismes autotrophes. Les glucides sont, pour
l’essentiel, dégradés par la glycolyse et le cycle des
HMP. La glycolyse peut fonctionner en anaérobiose
et est alors à la base des fermentations, qui produisent une faible quantité d’ATP ; en aérobiose, elle
est une phase préparatoire à la respiration. Le
cycle des HMP produit des coenzymes réduits
destinés essentiellement à la synthèse des lipides.
Les voies de synthèse des nucléotides et des acides
aminés, précurseurs des principales macromolécules de toutes les cellules, sont branchées sur
celles du métabolisme énergétique ; chez les cellules eucaryotiques, celles-ci sont localisées à cheval sur le hyaloplasme, les mitochondries et les
plastes. À l’inverse, ces molécules peuvent faire
l’objet d’une dégradation partielle qui réinjecte
leurs chaînons carbonés de base dans les processus
du catabolisme (gluconéogenèse) ; ceci témoigne
d’une profonde imbrication des processus de
dégradation et de synthèse au sein des cellules.
La constitution de réserves organiques ou minérales est un trait commun à tous les êtres vivants ;
après leur dégradation, elles permettent aux cellules de survivre dans des conditions de pénurie
alimentaire. Un grand nombre de macromolécules
et de structures de stockage, spécialisées ou non,
sont décrites chez les Procaryotes et les Eucaryotes.
Ces composés représentent une source rapidement
mobilisable de carbone et d’énergie, de précurseurs
et de sels minéraux. Leur synthèse et leur dégradation impliquent en général des voies biochimiques
différentes, ce qui permet un contrôle séparé des
étapes clefs de ces métabolismes.
Chez les Eucaryotes, deux types d’organites sont
directement impliqués dans les processus de stockage et de digestion de composés d’origine endogène ou exogène. Les lysosomes des cellules
animales, des Protistes et des Champignons,
constituent un compartiment original, en raison de
la nature des enzymes qu’ils contiennent ; ils sont
spécialisés dans les fonctions de digestion et impliqués à ce titre dans une multitude d’activités physiologiques. L’hétérophagie, qui consiste dans la
digestion de matériel d’origine extracellulaire
(particules ou cellules) intervient surtout dans la
nutrition, mais aussi dans les phénomènes de
défense des organismes pluricellulaires. L’autophagie consiste dans la digestion contrôlée de
matériel interne aux cellules elles-mêmes, et est
impliquée dans le renouvellement permanent des
structures biologiques ; elle est mise en jeu lors de
divers phénomènes d’histolyse observés chez les
organismes pluricellulaires. Pour ces raisons, de
nombreuses maladies sont associées à un mauvais
fonctionnement des lysosomes.
Chez les Végétaux, les vacuoles ont, outre diverses
fonctions capitales spécifiques à ce règne, un rôle
primordial dans le stockage à court ou long terme
d’une grande quantité d’ions et de métabolites, soit
à l’état soluble, soit sous forme de macromolécules.
Leur origine cellulaire et leurs propriétés biochimiques les rapprochent des lysosomes des cellules
animales ; la richesse du tonoplaste en transporteurs témoigne de l’importance des échanges qui
existent entre la vacuole et le hyaloplasme.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
R ÉSUMÉ
Afin d’assurer leur croissance et le renouvellement
de leurs molécules, les cellules hétérotrophes ont en
permanence besoin de nutriments, qui sont fournis
par le milieu extérieur, et fabriqués par les organismes autotrophes. Les glucides sont, pour
l’essentiel, dégradés par la glycolyse et le cycle des
HMP. La glycolyse peut fonctionner en anaérobiose
et est alors à la base des fermentations, qui produisent une faible quantité d’ATP ; en aérobiose, elle
est une phase préparatoire à la respiration. Le
cycle des HMP produit des coenzymes réduits
destinés essentiellement à la synthèse des lipides.
Les voies de synthèse des nucléotides et des acides
aminés, précurseurs des principales macromolécules de toutes les cellules, sont branchées sur
celles du métabolisme énergétique ; chez les cellules eucaryotiques, celles-ci sont localisées à cheval sur le hyaloplasme, les mitochondries et les
plastes. À l’inverse, ces molécules peuvent faire
l’objet d’une dégradation partielle qui réinjecte
leurs chaînons carbonés de base dans les processus
du catabolisme (gluconéogenèse) ; ceci témoigne
d’une profonde imbrication des processus de
dégradation et de synthèse au sein des cellules.
La constitution de réserves organiques ou minérales est un trait commun à tous les êtres vivants ;
après leur dégradation, elles permettent aux cellules de survivre dans des conditions de pénurie
alimentaire. Un grand nombre de macromolécules
et de structures de stockage, spécialisées ou non,
sont décrites chez les Procaryotes et les Eucaryotes.
Ces composés représentent une source rapidement
mobilisable de carbone et d’énergie, de précurseurs
et de sels minéraux. Leur synthèse et leur dégradation impliquent en général des voies biochimiques
différentes, ce qui permet un contrôle séparé des
étapes clefs de ces métabolismes.
Chez les Eucaryotes, deux types d’organites sont
directement impliqués dans les processus de stockage et de digestion de composés d’origine endogène ou exogène. Les lysosomes des cellules
animales, des Protistes et des Champignons,
constituent un compartiment original, en raison de
la nature des enzymes qu’ils contiennent ; ils sont
spécialisés dans les fonctions de digestion et impliqués à ce titre dans une multitude d’activités physiologiques. L’hétérophagie, qui consiste dans la
digestion de matériel d’origine extracellulaire
(particules ou cellules) intervient surtout dans la
nutrition, mais aussi dans les phénomènes de
défense des organismes pluricellulaires. L’autophagie consiste dans la digestion contrôlée de
matériel interne aux cellules elles-mêmes, et est
impliquée dans le renouvellement permanent des
structures biologiques ; elle est mise en jeu lors de
divers phénomènes d’histolyse observés chez les
organismes pluricellulaires. Pour ces raisons, de
nombreuses maladies sont associées à un mauvais
fonctionnement des lysosomes.
Chez les Végétaux, les vacuoles ont, outre diverses
fonctions capitales spécifiques à ce règne, un rôle
primordial dans le stockage à court ou long terme
d’une grande quantité d’ions et de métabolites, soit
à l’état soluble, soit sous forme de macromolécules.
Leur origine cellulaire et leurs propriétés biochimiques les rapprochent des lysosomes des cellules
animales ; la richesse du tonoplaste en transporteurs témoigne de l’importance des échanges qui
existent entre la vacuole et le hyaloplasme.