Catabolisme

Le catabolisme désigne l’ensemble des voies métaboliques qui dégradent les molécules complexes en molécules plus simples, libérant de l’énergie et fournissant des précurseurs pour l’activité cellulaire. À l’inverse de l’anabolisme, qui construit des macromolécules, le catabolisme alimente le travail cellulaire et prépare les substrats pour la biosynthèse.

Les principales voies cataboliques incluent la glycolyse (glucose en pyruvate), la β-oxidation des acides gras, la protéolyse conduisant à des acides aminés, et l’oxydation complète de l’acétyl-CoA via le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative. Certaines étapes peuvent être anaérobies, comme la fermentation lactique dans le muscle ou la fermentation alcoolique chez les microbes.

Au cours de ces voies, des porteuses d’énergie telles que l’ATP, le NADH et le FADH2 sont produites; le NADH et le FADH2 alimentent la chaîne de transport des électrons, générant de l’ATP par phosphorylation oxydative. Dans l’ensemble, le catabolisme des glucides, des lipides et des protéines fournit la majeure partie de l’ATP cellulaire.

Le catabolisme est régulé par l’état énergétique de la cellule et par les hormones. Par exemple, un faible niveau d’énergie active le catabolisme, tandis que l’insuline favorise les voies anaboliques; le glucagon et les catécholamines stimulent la dégradation des réserves lors du jeûne ou du stress.

La compréhension du catabolisme est essentielle en physiologie et en médecine; des dérives de ces processus peuvent contribuer à des troubles métaboliques, et les réactions cataboliques fournissent des substrats pour la néoglucogenèse et d’autres voies biosynthétiques lorsque cela est nécessaire.