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Métabolisme énergétique des glucides, des lipides et des protéines
Dernière revue: 04.07.2025
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L'accumulation de nutriments énergétiques – glucides (glucose), protéines (acides aminés) et lipides (acides gras) – est un processus unique. L'excès de ces substances s'accumule sous forme de graisses. Le glucose peut être utilisé pour synthétiser des acides aminés, et certains acides aminés pour synthétiser du glucose. Cependant, ces processus entraînent des coûts énergétiques. Par exemple, 5 % de l'énergie est perdue lorsque le glucose est stocké dans les muscles sous forme de glycogène au lieu d'être utilisé directement pour produire de l'ATP. Ce chiffre atteint 28 % lorsque le glucose est converti en acides gras pour le stockage.
Les systèmes énergétiques qui utilisent ces nutriments ne fonctionnent pas les uns après les autres (d'abord le système ATP-CrP, puis le système de glycolyse anaérobie et enfin le métabolisme aérobie), mais sont activés simultanément, et leurs contributions changent en fonction du niveau d'accumulation, de la disponibilité de l'oxygène et du niveau d'activité motrice.
Par exemple, la disponibilité de l'oxygène influence le choix du substrat utilisé pour la production d'énergie. Pour chaque atome de carbone d'un acide gras, 8,2 molécules d'ATP sont produites, tandis que pour chaque atome de carbone d'une molécule de glucose, seulement 6,2 molécules d'ATP sont produites. Lorsque l'oxygène est limité, le glucose est la source privilégiée du métabolisme aérobie et la seule source d'oxydation anaérobie. Les variations hormonales liées à l'alimentation et à l'exercice physique influencent significativement les flux énergétiques. Les acides gras produisent de l'énergie via le système aérobie. Cependant, leur utilisation dépend de l'apport simultané de glucides dans les voies énergétiques pour régénérer les intermédiaires du cycle de Krebs.
Sans apport adéquat en glucides, les acides gras empruntent une autre voie métabolique. Ainsi, au lieu de produire de l'ATP, les acides gras produisent des cétones. Seuls certains tissus, comme le cerveau, peuvent utiliser les cétones comme source d'énergie. Si les réserves de glucides sont faibles, les taux de cétones peuvent augmenter et provoquer fatigue et déséquilibre métabolique.
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