Qu'est-ce que le métabolisme oxydatif?

Le métabolisme oxydatif est la première moitié catabolique du métabolisme dans laquelle la cellule décompose des molécules en énergie, ou adénosine triphosphate (ATP). La seconde moitié du métabolisme implique l'utilisation de cette énergie cellulaire pour construire des molécules telles que les tissus et les organes, ce que l'on appelle l'anabolisme. La respiration cellulaire aérobie, un processus nécessitant l'utilisation d'oxygène, est la forme la plus efficace de production d'ATP. L'ATP peut également être produit en anaérobiose, sans présence d'oxygène.

Le métabolisme oxydatif commence par la dégradation des nutriments organiques tels que les glucides, les sucres, les protéines, les vitamines et les graisses. Le glucose, un sucre simple, est le nutriment le plus courant à décomposer dans un processus appelé glycolyse, ou métabolisme du glucose. Le métabolisme du glucose produit deux molécules de pyruvate qui pénètrent dans les mitochondries de la cellule et sont initiées dans le cycle de Krebs. La mitochondrie est un organite qui fournit de l'énergie cellulaire au reste de la cellule.

Le cycle de Krebs, appelé cycle de l'acide citrique ainsi que le cycle de l'acide tricarboxylique (TCA), décrit la partie oxydative du métabolisme oxydatif. L'oxydation est la réduction des électrons et la libération d'énergie. Ce cycle commence par une molécule de pyruvate qui, après une série de réactions chimiques, est introduite dans le cycle sous forme d’acide oxaloacétique. Le cycle commence et finit avec l'acide oxaloacétique, qui subit une série de réactions chimiques initiées par des enzymes au cours du cycle pour produire de l'énergie.

Dans le cycle de l'acide citrique, l'oxydation des atomes de carbone entraîne la production de dioxyde de carbone et d'énergie. Il y a deux molécules de pyruvate introduites dans les mitochondries par une réaction du métabolisme du glucose, de sorte que le cycle du TCA nécessite deux tours de cycle. Chaque tour produit un ATP, et donc à la fin, deux ATP sont produits. Le métabolisme oxydant est un processus efficace dans la mesure où il produit de nombreux sous-produits, appelés intermédiaires de réaction, qui sont presque immédiatement utilisés pour l'anabolisme une fois le catabolisme terminé.

Le métabolisme oxydatif est affecté par des maladies telles que le diabète de type 1. Le diabète de type 1 empêche le glucose d’entrer dans la cellule et, s’il n’est pas traité, il n’y aura plus de glucose disponible pour la production normale d’énergie par la glycolyse. Le corps aura alors recours à la décomposition des acides gras pour se nourrir. La décomposition des acides gras donne un sous-produit acide appelé corps cétoniques. Si elle n'est pas traitée, la quantité de corps cétoniques acidifie le potentiel d'hydrogène (pH) du sang et conduit à l'acidocétose, une maladie menaçant le pronostic vital.