L’anabolisme et le catabolisme: définition, différence, fonctionnement

La totalité des réactions chimiques d’un organisme, qui se produisent dans les cellules pour soutenir sa vie, est connue sous le nom de métabolisme. Le métabolisme est une propriété de la vie, résultant d’interactions ordonnées entre les molécules. Ces processus permettent aux organismes de croître, de se reproduire, de réagir à leur environnement et de maintenir leurs structures.

Le métabolisme se divise en deux types généraux de réactions: le catabolisme et l’anabolisme.

Définition du catabolisme

D’une manière générale, le catabolisme est l’ensemble des réactions chimiques qui décomposent les molécules. Il s’agit soit d’extraire de l’énergie, soit de produire des molécules simples qui en construisent d’autres.

Étymologiquement, catabolisme vient du grec καταβολή (katabolê) qui signifie « action de jeter en bas » ou « fondation », et du suffixe –isme (-ισμός, –ismós en grec), qui est utilisé pour former un nom qui correspond à un état ou à une qualité.
L’étymologie du mot renseigne donc sur sa fonction: le catabolisme « jette en bas » (décompose) les molécules, et il fonde (produit) des molécules simples.

Définition de l’anabolisme

L’anabolisme fait référence à toutes les réactions métaboliques qui construisent ou assemblent des molécules plus complexes à partir de molécules plus simples.

Étymologiquement, anabolisme vient du grec ἀναβολή (anábolê) qui signifie « lancement du bas vers le haut » et du suffixe –isme (-ισμός, –ismós en grec), qui est utilisé pour former un nom qui correspond à un état ou à une qualité.
L’étymologie du mot renseigne sur sa fonction créatrice: l’anabolisme « lance du bas vers le haut » (fait émerger, assemble) les molécules simples et en produit des plus complexes.

De l’intérêt de l’étymologie en mnémotechnique

Petit paragraphe nécessaire pour indiquer que l’étymologie peut être considérée comme une excellent moyen mnémotechnique ! En apprenant de quelles racines sont composés les mots et les concepts nous comprenons leur fonction et leur définition. C’est une excellente méthode pour retenir et un terreau fertile aux nouveaux apprentissages (de nombreux mots possèdent des racines étymologiques communes, ce qui simplifie leur compréhension même si il s’agit de la première fois que nous les lisons/entendons !).

Les processus du catabolisme et de l’anabolisme

Tous les processus anabolisants sont constructifs, utilisant des molécules de base au sein d’un organisme, qui créent alors des composés plus spécialisés et complexes.
L’anabolisme, est également connu sous le nom de biosynthèse, durant lequel un produit final est créé à partir d’un certain nombre de composants. Le processus nécessite l’ATP (Adénosine-TriphosPhate) comme forme d’énergie, convertissant l’énergie cinétique en énergie potentielle. Il est considéré comme un processus endergonique, c’est-à-dire une réaction non spontanée, qui nécessite de l’énergie.

Le processus consomme de l’énergie pour créer le produit final, comme les tissus et les organes. Ces molécules complexes sont nécessaires à l’organisme, comme moyen de croissance, de développement et de différenciation cellulaire. Les processus anabolisants n’utilisent pas d’oxygène.

Les processus cataboliques sont destructeurs. Des composés plus complexes sont décomposés et l’énergie est libérée sous forme d’ATP ou de chaleur – au lieu de consommer de l’énergie comme dans l’anabolisme.

L’énergie potentielle est convertie en énergie cinétique à partir des réserves du corps. Il en résulte la formation du cycle métabolique, par lequel le catabolisme décompose les molécules qui sont créées par anabolisme. Un organisme utilise alors souvent un grand nombre de ces molécules, qui sont utilisées à nouveau dans divers processus. Les processus cataboliques utilisent de l’oxygène.

Au niveau cellulaire, l’anabolisme utilise des monomères pour former des polymères, ce qui entraîne la formation de molécules plus complexes. Un exemple courant est la synthèse d’acides aminés (le monomère) en protéines plus grandes et plus complexes (le polymère).
L’un des processus cataboliques les plus courants est la digestion, où les nutriments ingérés sont convertis en molécules plus simples, qu’un organisme peut ensuite utiliser pour d’autres processus.

Les processus cataboliques agissent pour décomposer de nombreux polysaccharides différents, tels que le glycogène, les amidons et la cellulose. Ceux-ci sont convertis en monosaccharides, dont le glucose, le fructose et le ribose, utilisés par les organismes comme forme d’énergie.
Les protéines qui sont créées par l’anabolisme, sont converties en acides aminés par catabolisme, pour d’autres processus anabolisants. Tous les acides nucléiques de l’ADN ou de l’ARN sont catabolisés en nucléotides plus petits, qui sont une composante du processus naturel de guérison et utilisés pour les besoins énergétiques.

Classification des organismes

Les organismes sont classés en fonction du type de catabolisme qu’ils utilisent :

• Organotrophe : Organisme dont l’énergie provient de sources organiques.
• Lithotrophe : Organisme dont l’énergie provient de substrats inorganiques.
• Phototrophe : Organisme qui tire son énergie de la lumière du soleil.

Dans le cas de ce classement encore, l’étymologie est intéressante: le suffixe -trophe τροφή (trophê) qui signifie nourriture ou croissance et par extension qui qualifie la manière dont un sujet ce nourrit.

Les hormones

De nombreux processus métaboliques qui se produisent dans un organisme sont régulés par les hormones. Les hormones sont des composés chimiques qui sont généralement classés comme des hormones anabolisantes ou cataboliques selon leur effet global.

Hormones anabolisantes

• L’œstrogène ou estrogène est une hormone qui existe à la fois chez les femmes et les hommes. Il est principalement produit dans les ovaires et régule principalement les caractéristiques sexuelles féminines (comme les hanches et la croissance des seins), et il a également été constaté qu’il affecte la masse osseuse et la régulation du cycle menstruel.
• La testostérone est une hormone qui existe à la fois chez les hommes et les femmes. Il est principalement produit à l’intérieur des testicules et régule principalement les caractéristiques sexuelles masculines (comme la voix et les poils du visage), renforce la masse osseuse et aide à construire et maintenir la masse musculaire.
• L’hormone de croissance est une hormone qui est créée dans l’hypophyse. L’hormone de croissance stimule et régule ensuite la croissance de l’organisme au début de la vie. Après la maturité à l’âge adulte, elle régule également la réparation osseuse.
• L’insuline. Les cellules bêta créent cette hormone dans le pancréas. Elle régule la glycémie et son utilisation dans le sang. Le glucose est une source d’énergie primaire, mais il ne peut être traité sans insuline. Si le pancréas éprouve des difficultés ou est incapable de produire de l’insuline, il peut mener au diabète.

Des hormones cataboliques

• Le glucagon est produit dans le pancréas par les cellules alpha. Le glucagon est responsable de la stimulation de la décomposition des réserves de glycogène en glucose. Le glycogène existe dans des réservoirs stockés dans le foie et lorsque l’organisme a besoin de plus d’énergie (comme l’exercice, des niveaux de stress élevés ou des combats), le glucagon stimule le catabolisme du glycogène, entraînant l’entrée du glucose dans le sang.
• L’adrénaline. Aussi connue sous le nom d’épinéphrine, elle est créée dans les glandes surrénales. L’adrénaline joue un rôle fondamental dans une réaction physiologique appelée combat ou fuite. Pendant la réponse physiologique, les bronchioles s’ouvrent et la fréquence cardiaque est accélérée pour une meilleure absorption de l’oxygène. Elle est également responsable de l’inondation du glucose dans l’organisme, fournissant ainsi une source rapide d’énergie.
• Cortisol. Aussi appelée hormone du stress, elle est synthétisée dans les glandes surrénales. Lorsqu’un organisme éprouve de l’anxiété, un inconfort prolongé ou de la nervosité, le cortisol est libéré. Il en résulte une augmentation de la tension artérielle, une hausse du taux de sucre dans le sang et la suppression du système immunitaire.
• La cytokine est une très petite hormone protéique qui régule les interactions et la communication entre les cellules du corps. Il y a une production constante de cytokines, qui sont aussi constamment décomposées, avec des acides aminés réutilisés par l’organisme. Les lymphokines et l’interleukine en sont un exemple courant : elles sont libérées après une réponse immunitaire provoquée par l’invasion d’un corps étranger (bactéries, virus, tumeur ou champignon) ou après une blessure.

Processus cataboliques et anabolisants pendant l’exercice

Le poids corporel d’un organisme est déterminé par le catabolisme et l’anabolisme.
La quantité d’énergie libérée par l’anabolisme, moins la quantité utilisée par le catabolisme, est égale à son poids total.
Tout excès d’énergie non brûlé par le catabolisme est stocké sous forme de glycogène ou de graisse dans les réserves du foie et des muscles. Bien qu’il s’agisse d’une explication simplifiée de l’interaction des deux processus, il est plus facile de comprendre comment certains exercices cataboliques et anabolisants se combinent pour déterminer le poids corporel.

Les processus anabolisants entraînent généralement une augmentation de la masse musculaire, comme l’isométrie ou l’haltérophilie. Cependant, tout autre exercice anaérobie, comme le sprint, l’entraînement par intervalles et d’autres activités à haute intensité, est également anabolisant. Au cours de ces activités, le corps dépense immédiatement de l’énergie, en éliminant l’acide lactique accumulé dans les muscles.
En réponse, la masse musculaire est augmentée en préparation de tout nouvel effort. Cela signifie que les processus cataboliques se traduisent par des muscles plus gros et plus forts, ainsi que par des os renforcés et des réserves de protéines accrues grâce à l’utilisation d’acides aminés, tous combinés pour augmenter le poids corporel.

Tout exercice aérobique est un processus catabolique. Il s’agit notamment de la natation, du jogging et du cyclisme, ainsi que d’autres exercices qui induisent une conversion de l’utilisation du glucose ou du glycogène comme source d’énergie à la combustion des graisses pour répondre à l’augmentation des besoins énergétiques.
Le temps est crucial dans l’incitation au catabolisme, car il doit d’abord brûler les réserves de glucose/glycogène. Bien que les deux soient essentiels à la réduction de la masse adipeuse, l’anabolisme et le catabolisme sont des processus métaboliques contrastés qui entraînent soit une augmentation, soit une diminution du poids corporel global. Une combinaison d’exercices cataboliques et anabolisants permet au corps d’atteindre et de maintenir un poids idéal.

Tableau comparatif entre le catabolisme et l’anabolisme

Conclusion

Ensemble, le catabolisme et l’anabolisme sont les deux composantes du métabolisme.
La principale différence fondamentale entre les deux processus réside dans les types de réaction impliqués dans chacun d’eux.

L’anabolisme utilise l’ATP comme forme d’énergie, convertissant l’énergie cinétique en énergie potentielle stockée dans le corps, ce qui augmente la masse corporelle. Il produit des processus endergoniques, qui sont anaérobies, qui se produisent pendant le processus de photosynthèse des plantes, ainsi que l’assimilation chez les animaux.

Le catabolisme libère de l’énergie, sous forme d’ATP ou de chaleur, transformant l’énergie potentielle stockée en énergie cinétique. Il brûle des molécules complexes et diminue la masse corporelle et produit des processus exergoniques, qui sont aérobies et se produisent pendant la respiration cellulaire, la digestion et l’excrétion.

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Mirandole

Mirandole comme le célèbre Jean Pic de la Mirandole mais il me reste tout à apprendre ! Ah... apprendre ! J'aime apprendre et partager mes connaissances :)

Je suis de formation scientifique, j'ai fait des études de biologie et mes recherches se sont penchées sur notamment la zoologie. Parallèlement à ce cursus, j'ai entamé des études de mathématiques et j'affectionne particulièrement les statistiques et les probabilités.

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