Contenu
- Comment le métabolisme maintient l'homéostasie
- L'exemple de l'homéostasie du glucose
- Les étapes du cycle de Krebs
- Les enzymes dans la respiration cellulaire
Le cycle de Krebs, nommé d'après le biochimiste germano-britannique Hans Adolf Krebs, est un élément clé du métabolisme cellulaire.
Pour se développer et remplir leurs fonctions dans le corps, les cellules doivent métaboliser le glucose pour produire de l'énergie. Ils peuvent ensuite utiliser cette énergie pour synthétiser les molécules organiques dont le corps a besoin et pour des fonctions spécifiques telles que le mouvement dans les cellules musculaires ou la digestion dans l'estomac. En 1937, Krebs découvrit la réaction du cycle de Krebs, également appelée cycle de l'acide citrique, qui constitue une partie importante de ce processus métabolique.
Lors de la scission et de la métabolisation des molécules de glucose, les cellules doivent s'assurer que les nombreuses variables corporelles telles que la température, les battements cardiaques et la respiration sont maintenues à des niveaux stables. L'homéostasie décrit le processus par lequel les cellules régulent les effets des hormones, des enzymes et du métabolisme pour que le corps continue à fonctionner correctement, dans des limites de sécurité.
Dans le cadre de métabolisme du glucose, la régulation du cycle de Krebs aide les cellules à conserver leur homéostasie.
Comment le métabolisme maintient l'homéostasie
Les organismes avancés absorbent les nutriments et les métabolisent afin qu'ils puissent poursuivre leurs activités normales. La principale source d'énergie métabolique est la décomposition du glucose en dioxyde de carbone et en eau en présence d'oxygène.
Pour maintenir l'homéostasie, les niveaux de glucose, d'oxygène et de produits métaboliques doivent tous être strictement régulés. Chaque étape du processus métabolique, y compris les étapes du cycle de Krebs, aide à réguler les substances organiques qu’elle contrôle.
Les principales étapes métaboliques sont les suivantes:
Pour chaque étape, le corps, ses organes et ses cellules doivent maintenir les variables corporelles telles que la température, les taux de glucose et la pression artérielle à des niveaux normaux. Cette régulation homéostatique est contrôlée par l'action des hormones et des enzymes nécessaires à chaque étape du métabolisme.
S'il y a trop ou pas assez d'une substance particulière, une enzyme accélérera ou ralentira les étapes métaboliques correspondantes jusqu'à ce que l'homéostasie soit rétablie.
L'exemple de l'homéostasie du glucose
Le glucose est la principale entrée de la respiration cellulaire et ses sous-produits sont utilisés dans le cycle de Krebs. Le taux de glucose dans le sang doit être contrôlé dans une fourchette étroite. S'il n'y a pas assez de glucose atteignant les cellules, celles-ci ne pourront plus utiliser la respiration cellulaire et le cycle de Krebs comme source d'énergie. Au lieu de cela, ils peuvent commencer à décomposer les graisses ou même les tissus musculaires.
Avoir trop de glucose dans le sang peut aussi être nocif. Premièrement, le corps essaie de se débarrasser de l'excès de glucose en le retirant du sang dans les reins et en l'éliminant par l'urine. Une miction excessive déshydrate le corps et augmente la concentration de glucose dans le sang. Si le niveau de glucose devient trop élevé, la personne peut tomber dans le coma.
La régulation du glucose est contrôlée par le pancréas.
Si le taux de glucose dans le sang est trop élevé, le pancréas libère de l'insuline dans le sang. L'insuline favorise l'utilisation du glucose dans les cellules et aide à la respiration cellulaire. Le taux de glucose dans le sang diminue alors. Si le taux de glucose est trop bas, le pancréas signale au foie de libérer plus de glucose. Le foie est capable de stocker l'excès de glucose et de le libérer pour aider à maintenir l'homéostasie du glucose.
Les étapes du cycle de Krebs
La fonction principale du cycle de Krebs est de convertir les enzymes utilisées par la chaîne de transport d'électrons pour produire de l'énergie. Le cycle est autonome dans la mesure où il réutilise ses composants chimiques dans une séquence qui se répète constamment. Les enzymes NAD et FAD sont transformées en molécules à haute énergie NADH et FADH2 qui peut alimenter la chaîne de transport d'électrons.
Le cycle de Krebs est composé des étapes suivantes:
Par son rôle dans la respiration cellulaire, le cycle de Krebs influence l'homéostasie du glucose. En régulant le métabolisme du glucose, il peut jouer un rôle important dans l'homéostasie globale du corps.
Les enzymes dans la respiration cellulaire
Les enzymes produites lors de la respiration cellulaire aident à maintenir les cellules dans l'homéostasie.
Des molécules telles que le NAD et le FAD sont nécessaires au cycle de Krebs et à la chaîne de transport d'électrons. Des enzymes supplémentaires accélèrent ou ralentissent le cycle de Krebs en fonction de la signalisation cellulaire. Les cellules signalent un déséquilibre et demandent le cycle de Krebs pour maintenir l'homéostasie des substances et des variables pouvant être influencées.
Depuis le cycle de Krebs fait partie de la chaîne métabolique qui utilise du glucose et de l'oxygène tout en produisant du dioxyde de carbone et de l'eau, le cycle peut influencer les niveaux de ces quatre substances et déclencher des ajustements dans d'autres fonctions métaboliques. Par exemple, si un métabolisme élevé est requis parce que le corps entreprend une activité intense, le taux d'oxygène dans les cellules peut baisser. Un cycle de Krebs ralentissant oblige le corps à respirer plus rapidement et le cœur à pomper plus vite, fournissant l'oxygène nécessaire aux cellules.
Le même type de mécanisme peut influer sur des déclencheurs tels que la faim, la soif ou les tentatives d’élévation ou de diminution de la température corporelle. La faim et la soif amèneront une personne à chercher de la nourriture et de l’eau. Quelqu'un qui a trop chaud transpire, cherche de l'ombre et enlève ses vêtements. Quelqu'un qui a froid va frissonner, cherche un point chaud et ajoute des couches de vêtements.
Grâce à son rôle unique dans le métabolisme cellulaire, le Le cycle de Krebs aide à maintenir l'homéostasie dans le corps et influence également le comportement.