6.0 : Prélude au métabolisme
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Pratiquement toutes les tâches effectuées par les organismes vivants nécessitent de l'énergie. L'énergie est nécessaire pour effectuer des travaux pénibles et faire de l'exercice, mais les humains utilisent également beaucoup d'énergie pour réfléchir et même pendant le sommeil. En fait, les cellules vivantes de chaque organisme consomment constamment de l'énergie. Les nutriments et autres molécules sont importés, métabolisés (décomposés) et éventuellement synthétisés en nouvelles molécules, modifiés si nécessaire, transportés dans la cellule et peuvent être distribués à l'ensemble de l'organisme. Par exemple, les grosses protéines qui composent les muscles sont activement construites à partir de molécules plus petites. Les glucides complexes sont décomposés en sucres simples que la cellule utilise pour produire de l'énergie. Tout comme l'énergie est nécessaire à la fois pour construire et démolir un bâtiment, de l'énergie est nécessaire à la fois pour la synthèse et la dégradation des molécules. De plus, les molécules de signalisation telles que les hormones et les neurotransmetteurs sont transportées entre les cellules Les bactéries et virus pathogènes sont ingérés et décomposés par les cellules. Les cellules doivent également exporter des déchets et des toxines pour rester en bonne santé, et de nombreuses cellules doivent nager ou déplacer les matériaux environnants via le mouvement de battement des appendices cellulaires tels que les cils et les flagelles.
Les processus cellulaires listés ci-dessus nécessitent un apport constant d'énergie. D'où et sous quelle forme cette énergie vient-elle ? Comment les cellules vivantes obtiennent-elles de l'énergie et comment l'utilisent-elles ? Ce chapitre traitera des différentes formes d'énergie et des lois physiques qui régissent le transfert d'énergie. Ce chapitre décrira également comment les cellules utilisent l'énergie et la reconstituent, et comment les réactions chimiques dans la cellule sont effectuées avec une grande efficacité.