BIOÉNERGÉTIQUE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La bioénergétique, qui a pour objet la transformation de l'énergie dans les structures vivantes, ne diffère pas, dans son essence, de l'énergétique physique. Il n'y est question que d'échanges et de conversions d'énergie : énergie chimique, travail, chaleur, lumière. Ces échanges, ces transformations, sont soumis au principe de conservation de l'énergie et au principe de l'accroissement global de l'entropie.

La bioénergétique diffère cependant de l'énergétique classique ou thermodynamique par un ensemble de particularités. Les mécanismes vitaux se déroulent à température sensiblement constante, avec l'intervention d'une machinerie spéciale (enzymes, transporteurs d'électrons) qui ne tolère pas les fortes élévations thermiques et qui possède une activité catalytique puissante à la température ordinaire, c'est-à-dire peu élevée. Cette activité s'exerce en milieu aqueux et procède par paliers, en faisant subir au niveau des structures cellulaires adéquates dûment spécialisées, que sont les organites (mitochondries et chloroplastes), des modifications successives aux métabolites qu'utilise la nutrition cellulaire. On appelle métabolites les substances minérales ou organiques que subissent les modifications caractérisant l'activité chimique, autrement dit métabolisme, des cellules.

Dès 1789, le chimiste français Antoine Laurent Lavoisier avait démontré que la respiration animale consistait en une combustion dégradant (catabolisme) des matières organiques avec dégagement de chaleur. Chez les végétaux, en revanche, c'étaient des activités de synthèse organique (anabolisme) qui fondaient la nutrition. L'équilibre des phénomènes vitaux dans la nature avait donc, selon Lavoisier, comme principe le dualisme métabolique du vivant au sein de ce que l'on n'appellera qu'un siècle plus tard la [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 9 pages

Médias de l’article

Structure de l'adénosine triphosphate

Structure de l'adénosine triphosphate
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Concentration ATP/ADP

Concentration ATP/ADP
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Photophosphorylation

Photophosphorylation
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 3 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur de biochimie à l'université René-Descartes, chef de service à l'hôpital Necker, Paris
  • : professeur honoraire de biologie cellulaire, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : professeur honoraire à l'université de Paris-Sud, correspondant de l'Académie des sciences
  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

Classification

Autres références

«  BIOÉNERGÉTIQUE  » est également traité dans :

ACTION & RÉACTION, physiologie

  • Écrit par 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 608 mots

Pour les thermodynamiciens, les êtres vivants sont des systèmes ouverts équilibrant de manière dynamique les entrées et sorties d'énergie. Le solde du bilan énergétique est en principe nul dans le cas des sujets adultes, dont l'état est qualifié d'homéostasique. Cette apparente stabilité physiologique correspond en fait à la somme de variations positives (gain d'énergie) ou négatives (pertes énerg […] Lire la suite

ADÉNOSINE TRIPHOSPHORIQUE ACIDE (ATP)

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN, 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 203 mots

L'adénosine triphosphorique (ATP) est un mononucléotide diphosphorylé du métabolisme intermédiaire découvert en 1929 par Lohmann. Véritable « monnaie énergétique de la cellule », ce composé assure la fourniture ou la mise en réserve d'énergie dans la plupart des réactions biochimiques. Son rôle dans le transport de radicaux phosphoriques est par ailleurs essentiel. L'ATP est constitué d' adénine […] Lire la suite

AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

  • Écrit par 
  • Claude LIORET
  •  • 2 741 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Conditions bioénergétiques de l'utilisation d'oxygène »  : […] On peut considérer qu'un être vivant diffère d'un être inerte par sa faculté d' assimilation , c'est-à-dire d'autosynthèse à partir de matériaux, relativement simples, prélevés sur le milieu extérieur : les aliments. L'être vivant possède une organisation extrêmement poussée qui consiste essentiellement en : 1. une machinerie très complexe, constituée de catalyseurs protéiques, les enzymes, répar […] Lire la suite

ALIMENTATION (Aliments) - Prise alimentaire

  • Écrit par 
  • Jacques LE MAGNEN, 
  • Jean-Louis SCHLIENGER
  •  • 4 268 mots
  •  • 2 médias

L' animal, comme l'homme, assure sa croissance et, en fonction du programme génétique de l'espèce, atteint à l'âge adulte une dimension et un poids corporel qui demeurent approximativement stables. Sa composition corporelle, en particulier la proportion en eau et en graisses, est identique chez tous les individus de l'espèce et constante chez l'adulte. Ces constantes impliquent l'existence d'une […] Lire la suite

ALIMENTATION (Économie et politique alimentaires) - Malnutrition dans le monde

  • Écrit par 
  • Laurence ROUDART
  •  • 7 247 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Besoins alimentaires »  : […] Contrairement aux végétaux – qui peuvent vivre en absorbant simplement de l'eau, du dioxyde de carbone, des éléments minéraux et de l'énergie solaire –, les humains, comme les animaux, doivent ingérer des matières organiques, parmi lesquelles des macronutriments (glucides, lipides, protides). Or, l'industrie n'est toujours pas en mesure de synthétiser de manière rentable à grande échelle ces matiè […] Lire la suite

AUTOTROPHIE & HÉTÉROTROPHIE

  • Écrit par 
  • Alexis MOYSE
  •  • 2 501 mots
  •  • 2 médias

Les besoins d'aliments et d'énergie sont satisfaits de manière différente selon les êtres vivants. Un végétal chlorophyllien fabrique son protoplasme en utilisant des sels minéraux, du gaz carbonique, de l'eau et de la lumière. L'homme et les animaux n'ont pas cette capacité, leur autonomie nutritive n'est pas aussi grande, puisqu'ils exigent des aliments organiques. Leur mode de vie est hétérot […] Lire la suite

BACTÉRIES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 11 039 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Physiologie des populations bactériennes »  : […] Les cellules bactériennes sont capables de se multiplier dans des milieux de culture liquides ou sur milieux solides artificiels, dans des conditions physico-chimiques approchant les conditions de leur écosystème naturel. Cependant, certaines espèces bactériennes ne sont pas cultivables sur milieux artificiels ; c'est le cas de Mycobacterium leprae , agent de la lèpre, ou de Treponema pallidum , a […] Lire la suite

BACTÉRIOLOGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Michel DESMAZEAUD, 
  • Didier LAVERGNE, 
  • Daniel MAZIGH
  •  • 18 332 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Panorama du métabolisme bactérien »  : […] À l'échelle chimique, même les plus petites cellules sont incroyablement compliquées. La plupart des chercheurs qui s'intéressent aux caractéristiques essentielles de la croissance et de la division cellulaires portent leur attention sur les bactéries. La bactérie la plus communément utilisée en bactériologie expérimentale, Escherichia coli , pèse environ 2 × 10 —12 gramme (10 12 daltons), poids […] Lire la suite

BIOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Pierre KAMOUN
  •  • 3 873 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Biochimie métabolique »  : […] La biochimie métabolique a longtemps constitué le champ privilégié d'investigation des biochimistes. L'isolement, en 1833 par Payen et Perzoz, de l'amylase, enzyme pouvant scinder l'amidon, a montré l'importance des réactions chimiques catalysées par des enzymes dans le métabolisme intermédiaire, c'est-à-dire dans l'ensemble des réactions chimiques permettant soit l'extraction de l'énergie présen […] Lire la suite

BIOLOGIE - La maintenance de l'organisme

  • Écrit par 
  • Marc PASCAUD
  •  • 2 732 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Renouvellement cellulaire »  : […] Le renouvellement cellulaire est classiquement étudié grâce à la technique d' autoradiographie qui permet, d'une part, de détecter à l'échelle subcellulaire les molécules nouvellement synthétisées à partir d'un précurseur marqué, d'autre part, de suivre leurs mouvements. Le renouvellement des productions cutanées (ongles, poils), celui des disques segmentaires externes des bâtonnets, cellules visu […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Pierre KAMOUN, Paul MAZLIAK, Alexis MOYSE, Jacques TONNELAT, « BIOÉNERGÉTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/bioenergetique/