Vous ne pouvez pas simplement claquer des doigts et transformer votre nourriture en énergie. La production d’énergie cellulaire à partir de vos aliments est tellement efficace et efficiente, pourtant, que cela pourrait sembler aussi facile. Mais l’une des molécules les plus importantes de votre corps travaille en fait dur pour produire de l’énergie cellulaire. Et vous n’avez peut-être jamais entendu parler de cette molécule cruciale auparavant – l’ATP ou adénosine triphosphate.

Donnons donc à la géniale ATP un coup de projecteur bien mérité.

Après tout, l’ATP est la raison pour laquelle l’énergie provenant de votre alimentation peut être utilisée pour accomplir toutes les tâches réalisées par vos cellules. Ce transporteur d’énergie se trouve dans chaque cellule de votre corps – muscles, peau, cerveau, etc. En gros, l’ATP est ce qui permet à l’énergie cellulaire de se produire.

Mais la production d’énergie cellulaire est un processus complexe. Heureusement, vous n’avez pas besoin d’être un scientifique pour saisir ce concept délicat. Après avoir parcouru les 10 questions ci-dessous, vous aurez des réponses simples pour construire votre base de connaissances. Commencez par apprendre les bases et allez jusqu’au détail de la chimie impliquée.

Qu’est-ce que l’ATP ?

L’ATP est la molécule porteuse d’énergie la plus abondante dans votre corps. Elle exploite l’énergie chimique présente dans les molécules alimentaires, puis la libère pour alimenter le travail dans la cellule.

Pensez à l’ATP comme à une monnaie commune aux cellules de votre corps. Les aliments que vous mangez sont digérés en petites sous-unités de macronutriments. Les glucides de votre alimentation sont tous convertis en un sucre simple appelé glucose.

Ce sucre simple a le pouvoir d' »acheter » beaucoup d’énergie cellulaire. Mais vos cellules n’acceptent pas le glucose comme mode de paiement. Vous devez convertir votre glucose en une monnaie qui fonctionnera dans la cellule.

L’ATP est cette monnaie acceptée. Grâce à une chaîne complexe de réactions chimiques – le change de votre corps – le glucose est converti en ATP. Ce processus de conversion est appelé respiration cellulaire ou métabolisme.

Comme l’échange d’une monnaie à une autre, l’énergie du glucose prend la forme de composés chimiques temporaires à la fin de chaque réaction. Le glucose est transformé en plusieurs autres composés avant que son énergie ne se fixe dans l’ATP. Ne vous inquiétez pas. Vous verrez certains de ces composés dans la chaîne d’échange d’énergie explicitée à la question 4.

Quel genre de molécule est l’ATP ?

Les initiales ATP signifient adénosine tri-phosphate. Ce long nom se traduit par un acide nucléique (protéine) attaché à un sucre et à une chaîne de phosphate. Les chaînes de phosphate sont des groupes d’atomes de phosphore et d’oxygène liés entre eux. Un fait cool : l’ATP ressemble beaucoup aux protéines que l’on trouve dans le matériel génétique.

Comment l’ATP transporte-t-il l’énergie ?

La chaîne phosphate est la partie de la molécule d’ATP qui transporte l’énergie. Une chimie importante se déroule le long de la chaîne.

Pour comprendre ce qui se passe, passons en revue quelques règles simples de chimie. Lorsque des liaisons sont formées entre des atomes et des molécules, de l’énergie est stockée. Cette énergie est maintenue dans la liaison chimique jusqu’à ce qu’elle soit forcée de se rompre.

Lorsque les liaisons chimiques se rompent, l’énergie est libérée. Et dans le cas de l’ATP, c’est beaucoup d’énergie. Cette énergie aide la cellule à effectuer un travail. Tout excès d’énergie quitte le corps sous forme de chaleur.

Les liaisons chimiques de l’ATP sont si fortes parce que les atomes qui forment la chaîne de phosphate sont particulièrement chargés négativement. Cela signifie qu’ils sont toujours à la recherche d’une molécule chargée positivement avec laquelle se coupler. En quittant la chaîne phosphate, ces molécules peuvent équilibrer leur charge négative – créant ainsi l’équilibre tant recherché.

Il faut donc beaucoup d’énergie pour maintenir intacte la chaîne phosphate chargée négativement. Toute cette force de traction est utile. Car lorsque la chaîne est brisée par une force chargée positivement, cette grande réserve d’énergie est libérée à l’intérieur de la cellule.

D’où vient l’ATP ?

Pour que l’ATP alimente vos cellules, le glucose doit commencer l’échange de la monnaie énergétique.

La première réaction chimique pour créer l’ATP est appelée glycolyse. Son nom signifie littéralement  » briser le glucose  » (glyco = glucose, lysis = briser). La glycolyse s’appuie sur des protéines pour diviser les molécules de glucose et créer un composé plus petit appelé pyruvate.

Repensez aux formes temporaires que prend la monnaie d’énergie entre le glucose et l’ATP.

Le pyruvate est le composé majeur suivant dans les réactions d’échange d’énergie. Une fois que le pyruvate est produit, il se rend dans une zone spécialisée de la cellule qui s’occupe uniquement de la production d’énergie. Cet endroit s’appelle la mitochondrie.

Dans la mitochondrie, le pyruvate est converti en dioxyde de carbone et en un composé appelé acétyl Coenzyme A (ou CoA, pour faire court). Le dioxyde de carbone produit à cette étape est libéré lorsque vous expirez. L’acétyl CoA avance dans le processus pour créer l’ATP.

La réaction chimique suivante utilise l’acétyl CoA pour créer du dioxyde de carbone supplémentaire et une molécule porteuse d’énergie appelée Nicotinamide adénine dinucléotide (NADH). Le NADH est un composé spécial. Vous vous souvenez que les contraires s’attirent et que les composés à charge négative veulent équilibrer leur énergie avec une charge positive ? Le NADH est l’une de ces molécules chargées négativement qui cherchent un partenaire positif.

Le NADH joue un rôle dans l’étape finale de la création de l’ATP. Avant de devenir de l’adénosine tri-phosphate, il commence par de l’adénosine di-phosphate (ADP). Le NADH aide l’ADP à créer de l’ATP plein de puissance.

La charge négative du NADH active une protéine spéciale qui crée l’ATP. Cette protéine agit comme un aimant très puissant qui rapproche l’ADP et une seule molécule de phosphate pour former l’ATP. Pensez à la force de cette liaison chimique. Voilà beaucoup de puissance prête à être libérée !

Il peut également être utile de penser à l’ATP comme à une batterie rechargeable. Il passe par des cycles de haute énergie et de basse énergie. L’ATP est comme une batterie à pleine puissance, et l’énergie se vide lorsque ses liaisons sont rompues. Pour recharger la batterie, il faut créer une nouvelle liaison.

Puisque le NADH alimente la protéine qui réunit l’ADP et le phosphate, c’est comme un engrenage qui maintient le cycle énergétique. Le NADH recharge constamment la batterie d’ATP pour qu’elle soit prête à être utilisée à nouveau.

Ces liaisons sont constamment faites et défaites. L’énergie provenant des aliments est convertie en énergie stockée dans l’ATP. Et c’est ainsi que vos cellules ont le pouvoir de continuer à travailler pour maintenir votre santé.

Où a lieu la production d’énergie cellulaire ?

La création d’ATP a lieu dans toutes les cellules du corps. Le processus commence lorsque le glucose est digéré dans les intestins. Ensuite, il est absorbé par les cellules et converti en pyruvate. Il est ensuite acheminé vers les mitochondries des cellules. C’est finalement là que l’ATP est produit.

Que sont les mitochondries ?

Connues comme la centrale électrique de la cellule, les mitochondries sont le lieu où l’ATP est formé à partir de l’ADP et du phosphate. Des protéines spéciales – celles qui sont alimentées en énergie par le NADH – sont intégrées dans la membrane des mitochondries. Elles produisent en permanence de l’ATP pour alimenter la cellule.

Combien d’ATP une cellule produit-elle ?

Le nombre de cellules dans votre corps est stupéfiant-37,2 trillions, pour être précis. Et la quantité d’ATP produite par une cellule typique est tout aussi ahurissante.

À tout moment, environ un milliard de molécules d’ATP sont disponibles dans une seule cellule. Vos cellules utilisent également tout cet ATP à une vitesse alarmante. Une cellule peut complètement renouveler son stock d’ATP en seulement deux minutes !

Toutes les cellules utilisent-elles l’ATP ?

Non seulement toutes vos cellules l’utilisent, mais tous les organismes vivants utilisent l’ATP comme monnaie énergétique. L’ATP se trouve dans le cytoplasme de toutes les cellules. Le cytoplasme est l’espace situé au centre de la cellule. Il est rempli d’une substance appelée cytosol.

Toutes les différentes pièces de l’équipement cellulaire (organites) sont logées dans le cytoplasme, y compris les mitochondries. Après avoir été produite, l’ATP quitte la mitochondrie pour voyager dans toute la cellule afin d’accomplir les tâches qui lui sont assignées.

Tous les aliments sont-ils convertis en ATP ?

Eventuellement, les graisses, les protéines et les glucides peuvent tous devenir de l’énergie cellulaire. Le processus n’est pas le même pour chaque macronutriment, mais le résultat final donne bien de l’énergie pour la cellule. Il n’est juste pas aussi simple et direct pour les graisses et les protéines de se transformer en ATP.

Les sucres et les glucides simples sont faciles. Les liaisons chimiques sont arrachées pour réduire tous les sucres de votre alimentation en glucose. Et vous savez déjà que le glucose déclenche la production d’ATP.

Les graisses et les protéines doivent être décomposées en sous-unités plus simples avant de pouvoir participer à la production d’énergie cellulaire. Les graisses sont chimiquement converties en acides gras et en glycérol. Les protéines sont réduites aux acides aminés, leurs éléments constitutifs.

Les acides aminés, les acides gras et le glycérol se joignent au glucose sur la voie de la production d’ATP. Ils aident à fournir à la cellule d’autres composés chimiques intermédiaires en cours de route.

Il y a des nutriments que vous mangez qui ne sont pas digérés ou utilisés pour la production d’ATP, comme les fibres. Votre corps n’est pas équipé des bonnes enzymes pour décomposer complètement les fibres. Ainsi, cette matière passe par le système digestif et quitte le corps sous forme de déchets.

Mais ne vous inquiétez pas. Même sans digérer les fibres, votre corps déborde d’énergie car les aliments que vous mangez sont convertis en ATP.

Quels sont les nutriments qui aident à soutenir la production d’énergie cellulaire ?

Puisque le maintien de l’énergie cellulaire est une partie si critique de la santé, de nombreux nutriments jouent un rôle de soutien. Certains sont même classés dans la catégorie des nutriments essentiels. Et beaucoup de ces nutriments seront des éléments familiers de votre alimentation saine.

Voici les principaux nutriments que vous devriez rechercher pour aider à soutenir une production d’énergie cellulaire saine :

• Vitamine B1 (Thiamine)
• Vitamine B2 (Riboflavine)
• Vitamine B3 (Niacine)
• Vitamine B5 (Acide Pantothénique Acide)
• Vitamine B7 (Biotine)
• Vitamine B12 (Cobalamine)
• Vitamine C (participe à ses activités antioxydantes)

.

• Vitamine E (participe à ses activités antioxydantes)
• Coenzyme Q10
• Acide alpha lipoïque
• Cuivre
• Magnésium

.

• Manganèse
• Phosphore

Le pouvoir de l’ATP

Sans la voie de la production d’ATP, votre corps serait plein d’énergie qu’il ne pourrait pas utiliser. Ce n’est pas bon pour votre corps ni pour votre liste de choses à faire. L’ATP est le transporteur d’énergie universel et la monnaie. Elle stocke toute l’énergie dont chaque cellule a besoin pour accomplir ses tâches. Et comme une batterie rechargeable, une fois l’ATP produite, elle peut être utilisée encore et encore.

La prochaine fois que vous mangez, pensez à tout le travail que votre corps fait pour utiliser cette énergie. Ensuite, mettez-vous debout et utilisez cette énergie cellulaire pour faire de l’exercice ou conquérir votre journée. Et si vous faites le plein d’aliments sains, vous n’aurez pas à vous inquiéter de manquer d’ATP à mi-chemin de votre journée chargée.

À propos de l’auteur

Sydney Sprouse est une rédactrice scientifique indépendante basée à Forest Grove, en Oregon. Elle est titulaire d’une licence en biologie humaine de l’Université d’État de l’Utah, où elle a travaillé en tant que chercheuse de premier cycle et chargée de rédaction. Sydney a toujours étudié les sciences et s’est fixé pour objectif de traduire les recherches scientifiques actuelles aussi efficacement que possible. Elle écrit avec un intérêt particulier pour la biologie humaine, la santé et la nutrition.