Biologie

Anabolisme et catabolisme : Définition et différences

 
Andrea Márquez
Par Andrea Márquez, Environnementaliste spécialisée de l'environnement marin et côtier. 20 octobre 2021
Anabolisme et catabolisme : Définition et différences

Le métabolisme est l'ensemble des réactions redox (oxydation-réduction) qui, par le biais de la régulation et l'utilisation des protéines, des glucides, des graisses et des minéraux, permettent, entre autres, la croissance des organismes, la régulation de la température corporelle, la production d'énergie et le maintient des fonctions vitales. De telles réactions chimiques, qui se produisent à niveau cellulaire et qui sont canalisées d'une manière enzymatique, sont organisées en routes, qui peuvent être anaboliques ou cataboliques. De sorte que, anabolisme et catabolisme sont deux des étapes qui intègrent le processus métabolique dont l'équilibre est essentiel pour la survie des êtres vivants, qui sont fréquemment exposés aux perturbations et altérations naturelles ou anthropiques. Mais... en quoi consistent-elles exactement ? Se produisent-elles de la même manière ?

Si vous voulez en apprendre plus sur le métabolisme, on vous invite à continuer la lecture de cet article Anabolisme et catabolisme : Définition et différences de ProjetEcolo dans lequel on vous parlera des différences et de la définition d'anabolisme et catabolisme.

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Index

  1. Définition d'anabolisme
  2. Exemples d'anabolisme
  3. Définition de catabolisme
  4. Exemples de catabolisme
  5. Différence entre anabolisme et catabolisme

Définition d'anabolisme

L'anabolisme, ou biosynthèse, comme son nom l'indique, est la phase constructive du métabolisme, elle consiste en la génération de molécules organiques complexes (comme le sont les glucides, les lipides, les graisses, les protéines ou acides nucléiques) à partir de molécules plus simples. Pour ce faire, les fonctions de l'anabolisme sont associées à l'entretien, la réparation et la croissance tissulaire et le stockage de l'énergie.

Entre leurs caractéristiques, on retrouve :

  • Les voies anaboliques qui recueillent les réactions chimiques de ce processus, on les connaît aussi comme divergentes.
  • Ces réactions de synthèse sont, généralement, de réduction et endergoniques. Qu'est-ce que ça veut dire ? Eh bien, que d'un côté les molécules ou ions impliqués gagnent des électrons et que, d'autre part, ils ont besoin d'une source d'énergie pour avoir lieu, qui est normalement l'ATP (adénosine triphosphate) provenant des phases cataboliques.
  • Dans ce cas, l'énergie est consommée par l'organisme.
  • Le processus est similaire pour toutes les cellules.
  • Il peut être de caractère autotrophe (comme dans le cas de la photosynthèse ou de la chimiosynthèse) ou hétérotrophe (comme c'est le cas pour les glucides dans la gluconéogenèse et la glycogénogenèse, pour les lipides et les protéines), les deux types se différenciant par l'origine des molécules précurseurs simples (acides aminés, monosaccharides, nucléotides). Si ces molécules sont formées à partir de matières organiques provenant d'autres êtres vivants, on parle d'anabolisme hétérotrophe ; en revanche, si elles sont synthétisées à partir de leurs propres matières organiques et sources d'énergie, le processus de biosynthèse est autotrophe.
  • Participent des hormones comme l'œstrogène, l'insuline, l'hormone de croissance et la testostérone.

Comme c'est le cas dans tous les processus biologiques, il est possible d'identifier plusieurs phases, dans ce cas, on retrouve concrètement 3 étapes de l'anabolisme :

  1. Tout d'abord, la génération de précurseurs a lieu, dont certains peuvent être dérivés de la dernière phase du catabolisme.
  2. Deuxièmement, ces précurseurs sont activés par des molécules d'ATP.
  3. Enfin, la formation de molécules complexes a lieu.

Exemples d'anabolisme

Maintenant que vous connaissez le concept d'anabolisme, grâce aux indices qu'on vous a donné dans l'encadré précédent, sauriez-vous dire si la photosynthèse est une réaction catabolique ou anabolique ? Continuez votre lecture car, à continuation, on vous propose une liste d'anabolisme qui vous permettra de lever tous les doutes que vous pouvez avoir.

Lipogenèse

C'est le processus par lequel l'excès d'énergie que nous absorbons par notre alimentation est utilisé par notre corps, via l'acétyl CoA, pour la formation d'acides gras.

Glycogénèse

Il s'agit de la production de glycogène à partir de glucose-6-phosphate qui a lieu dans le foie et les muscles. Ce processus est similaire à l'amylogénèse chez les plantes (formation d'amidon), sauf que dans ce cas, la source d'énergie ou la molécule d'activation est l'UTP (uridine triphosphate) et non l'ATP.

Gluconéogenèse

La gluconéogenèse ou néoglucogenèse est le processus de synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques qui peuvent être convertis en pyruvate ou en oxaloacétate (par exemple, le lactate, le glycérol, divers acides aminés). Elle a lieu principalement dans le foie (90%) et les reins (10%), ce qui permet au cerveau et aux muscles d'obtenir le glucose nécessaire pour répondre à leurs besoins énergétiques.

Photosynthèse, chimiosynthèse

Comme nous l'avons laissé entendre plus haut, et en réponse à la question posée précédemment, les deux types de processus sont des anabolismes autotrophes, qui consistent à générer des molécules organiques simples à partir de molécules inorganiques telles que le CO2, H2O ou NH3. La différence entre la photosynthèse et la chimiosynthèse est que l'énergie nécessaire est obtenue à partir de la lumière du soleil, au lieu de provenir de réactions d'oxydoréduction. Pour en apprendre plus à ce propos, on vous invite à jeter un coup d'oeil à l'article suivant : Qu'est-ce que la photosynthèse ?

Anabolisme et catabolisme : Définition et différences - Exemples d'anabolisme

Définition de catabolisme

Le catabolisme, ou métabolisme destructif, à l'inverse, consiste en la transformation ou dégradation de grandes molécules de matière organique (glucides, lipides, protéines) en d'autres plus petites (acides lactique, CO2, NH3). Entre les fonctions du catabolisme, il convient de parler de la dégradation des nutriments organiques et de l'obtention de l'énergie chimique à partir de ces mêmes nutriments.

Certaines des principales caractéristiques à prendre en compte sont :

  • Les voies ou chemins métaboliques sont convergents, ce qui signifie que, à partir de nombreux substrats différents, il ne reste que quelques produits à la fin du processus.
  • Les réactions impliquées sont oxydatives et exergoniques, c'est-à-dire que les molécules ou les ions impliqués perdent des électrons et de l'énergie est libérée.
  • L'adrénaline, le cortisol, les cytokines ou le glucagon sont des exemples d'hormones cataboliques.

Comme pour l'anabolisme, on peut identifier 3 étapes du catabolisme, parmi lesquelles :

  1. Tout d'abord, la dégradation de grandes molécules organiques complexes en acides aminés, monosaccharides et acides gras a lieu.
  2. Ensuite, les produits de la première étape sont transportés dans les cellules pour être dégradés en molécules plus simples. Ce processus libère de l'énergie.
  3. Enfin, l'oxydation des coenzymes impliqués dans la chaîne de transport des électrons se produit.

Exemples de catabolisme

Apprenons en plus à propos de ce concept en vous donnant quelques exemples de catabolisme :

Respiration et fermentation

La respiration et la fermentation sont deux processus cataboliques importants et largement connus qui, bien qu'ils impliquent l'obtention d'énergie à partir de molécules organiques complexes et partagent une première phase de glycolyse, sont sensiblement différents.

Elles diffèrent, entre autres facteurs, par la présence/absence d'oxygène, la fermentation étant anaérobie par opposition à la respiration, qui est aérobie, par l'accepteur final d'électrons, la fermentation étant un composé organique et la respiration une substance inorganique, et, surtout, par le fait que la fermentation ne parvient pas à dégrader complètement le glucose, alors que la respiration y parvient.

Cycle de Krebs

Le Cycle de Krebs est un processus catabolique, il configure une des 4 étapes de la respiration cellulaire. Aussi appelé cycle de l'acide citrique ou de l'acide tricarboxylique, il consiste en l'oxydation de glucides, d'acides gras et aminoacides jusqu'à obtenir du CO2 comme produit final.

Digestion

Ce processus, comme on le sait bien, implique la décomposition des nutriments organiques qu'on ingère au travers de notre alimentation, en d'autres composants plus simples et faciles à utiliser par l'organisme pour satisfaire les besoins alimentaires et énergétiques.

Glycogénolyse

La glycogénolyse, indiquée par le suffixe -lysis (dissoudre, briser), est la voie métabolique de dégradation du glycogène, à partir duquel on obtient le glucose. L'enzyme la plus importante impliquée dans ce processus est la glycogène phosphorylase.

Glycolyse

Il s'agit de l'ensemble des réactions chimiques qui, dans le cadre du processus de digestion, permettent la dégradation du glucose, en obtenant certains produits finaux ou d'autres, selon la présence ou l'absence d'oxygène, étant respectivement le pyruvate ou le lactate.

Anabolisme et catabolisme : Définition et différences - Exemples de catabolisme

Différence entre anabolisme et catabolisme

La principale différence qui existe entre l'anabolisme et le catabolisme est que, comme ce sont deux types de réactions complémentaires et qui se produisent en même temps afin d'obtenir un équilibre, nécessairement elles sont opposées. En effet, comme on l'a vu tout au long de cet article, la catabolisme est la dégradation de grandes molécules organiques pour obtenir d'autres plus simples ; alors que, au contraire, l'anabolisme profite de l'énergie libérée dans les processus cataboliques pour produire à partir de molécules simples des molécules plus complexes.

En accord avec tout ça et en nous rappelant l'influence qu'ont toutes ces relations métaboliques sur la croissance des êtres vivants, il est intéressant de dire que selon Von Bertalanffy (son Modèle de croissance est extrêmement utilisé dans les études marines pour estimer la relation existante entre l'âge et la taille des poissons), les organismes se développent quand l'anabolisme dépasse le catabolisme pendant que sa croissance s'arrête au moment où la magnitude des deux processus est la même.

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Bibliographie
  • Gluconeogénesis. Recuperado de: https://www.uv.es/marcof/Tema17.pdf
  • El catabolismo. I.B. MONFORTE. BIOLOGÍA 2º BAC. Recuperado de: https://www.edu.xunta.gal/centros/iesriocabe/system/files/u1/T_203_Catabolismo.pdf
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