Nos cellules sont faites de molécules mais d'où viennent leurs atomes?

[BeGust]

Cher.e.s scientifiques et curieuses curieux,

Voici une petite question qui me taraude ou plutôt
qui attise ma curiosité :

D'abord distinguons d'une part les opérations méchaniques
qui fabriquent des cellules avec des atomes (code génétique,
ADN, ARN, on peut voir des reconstitutions de ces nano usines
organiques intracellulaires sur YT, fascinantes!) et, d'autre part, ce qu'on
pourrait appeler la matière première de ces fabrications,
c'est-à-dire pour essayer d'être plus clair, CE QUE ces constructeurs
de cellules, ou de molécules, utilisent pour construire (même si
ces constructeurs qui exécutent ces méchanismes sont eux aussi
fait de molécules!

Donc ma question : d'où viennent les atomes qui constituent
épiderme, os, cellules, etc. (en supposant que durant leur voyage,
du lieu d'où ils viennent (on se placera temporellement plus proche
que les galaxies ou supernovea, même si, oui bien sûr nous sommes
poussière d'Étoiles) jusqu'à la place qu'ils occupent dans un organe
ou une cellule ils n'aient pas perdu ou gagné d'ions au passage)...?

Bon, on verra si j'avais réussi à exprimer assez clairement ce que
je voulais dire

Merci pour votre attention,
Bien cordialement
-----

[ArchoZaure]

Bonjour.

Donc ma question : d'où viennent les atomes qui constituent
épiderme, os, cellules, etc.

De certaines des molécules constituants les aliments que vous trouvez au supermarché du coin.

[BeGust]

Bonjour et merci,

Heuu, je ne suis pas vraiment. Vous voulez dire que la peau
qui recouvre mes muscles, mes muscles, mes os, etc. sont
faits de ce que je mange et digère ? Est-ce que c'est bien ce
que vous voulez dire ?

Bien cordialement

[ArchoZaure]

Heuu, je ne suis pas vraiment. Vous voulez dire que la peau
qui recouvre mes muscles, mes muscles, mes os, etc. sont
faits de ce que je mange et digère ? Est-ce que c'est bien ce
que vous voulez dire ?

Tout à fait, c'est exactement ça.
La digestion permet deux choses :
-Récupérer de l'énergie permettant aux cellules de fonctionner.
-Récupérer des molécules utilisables pour bâtir "la charpente" (le corps physique, les cellules et les éléments inertes, ossature, écailles, poils etc), en fragmentant des molécules plus complexes.

Ensuite, le corps peut synthétiser de nouvelles molécules à partir des petites molécules issues de la fragmentation (des protéines en général), à partir d'instructions codées dans le matériel génétique, et ce sont ces nouvelles molécules qui sont incorporées au corps.
Parfois les molécules ingérées ne sont pas synthétisées mais simplement transformées, comme certains lipides (mais le corps est aussi capable de synthétiser dans ce qu'on appelle des "Cycles" certains lipides).
Parfois il n'y a même pas besoin de transformer les molécules ingérées, elles ont utilisées telles qu'elles (eau, sels minéraux, etc)

Mais si on veut généraliser, ce sont bien les molécules ingérées qui viennent composer nos corps (pas toutes bien sûr, c'est filtré et certaines ne sont pas utilisées), et ce qui n'est pas utilisé ou ce qui provient du corps et qui meurt, est "excrété", c'est à dire rejeté en dehors du corps.
D'où le terme "excrétion" qui est le terme employé pour qualifier le "caca" des animaux.

Concernant les molécules gazeuses, comme l'oxygène que l'on respire, j'ai un doute, il faudrait demander vérification.
Mais il me semble qu'elles doivent aussi pouvoir temporairement entrer dans la composition du corps, à vérifier, si je ne dis pas de bêtise.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pachacamac]

Bonjour Begust,

Heuu, je ne suis pas vraiment. Vous voulez dire que la peau
qui recouvre mes muscles, mes muscles, mes os, etc. sont
faits de ce que je mange et digère ?

C'est marrant que la réponse d' Archozaure vous étonne, c'est vraiment le B à BA de la biologie.

je me permet une petite question d'où pensiez vous que provenaient ces atomes ?

Note : les êtres vivants n'utilisent que peu d'atomes différents malgré leur diversité et la diversité de leurs constituants, essentiellement des atomes de C,H, O, N, P, S (carbone hydrogène oxygène azote phosphore et souffre) plus quelques autres en quantité beaucoup moindre.

Les être vivants et leurs cellules sont les champions incontestables du recyclage (excepté l'être humain pour les produits qu'il fabrique mais c'est une autre histoire )
L'ensemble de toutes les réactions biochimiques forme le métabolisme qu'on peut diviser en deux : la catabolisme ( des molécules complexes sont simplifiées en molécules plus simples) et l'anabolisme où à partir de molécules simples on fabrique des molécules plus complexes.

distinguons d'une part les opérations mécaniques
qui fabriquent des cellules avec des atomes

Note1 : Ce sont plutôt des réactions biochimiques que mécaniques.

Note 2 : vous faites partie des lecteurs silencieux ( 3 messages en 15 ans ) Ce n'est pas un reproche.

[pachacamac]

Un petite chose en plus :

Bien qu'il y aient dans les cellules des réactions chimiques qui font intervenir des atomes ou des ions simples, la très grande majorité des synthèses moléculaires ( pour fabriquer/renouveler les molécules qui nous constituent et qui sont nécessaires au fonctionnement cellulaire ) se fais à partir de molécules simples, or ce sont justement celles -ci qui sont absorbées par l'organisme à la fin de la digestion.
Ces molécules simples ( glucose...acides aminés , triglycérides ) se nomment les nutriments. En plus il faut des oligoéléments + sels minéraux

[JPL]

Et de l’eau...

[BeGust]

je me permet une petite question d'où pensiez vous que provenaient ces atomes ?

Note : les êtres vivants n'utilisent que peu d'atomes différents malgré leur diversité et la diversité de leurs constituants, essentiellement des atomes de C,H, O, N, P, S (carbone hydrogène oxygène azote phosphore et souffre) plus quelques autres en quantité beaucoup moindre.

Les être vivants et leurs cellules sont les champions incontestables du recyclage (excepté l'être humain pour les produits qu'il fabrique mais c'est une autre histoire )
L'ensemble de toutes les réactions biochimiques forme le métabolisme qu'on peut diviser en deux : la catabolisme ( des molécules complexes sont simplifiées en molécules plus simples) et l'anabolisme

Bonsoir ArcoZaure et merci pour cet éclairage qui rend manifeste encore une fois la Belle Complexité du vivant.
pachacamac, à vrai dire bizarrement on dirait qu'un reste de création spontanée orientait mon raisonnement qui,
en fait n'en était pas un ou pas tout à fait, etc.

L'anabolisme est donc le processus biochimique bâtisseur des parties du corps humain.
Le passage sur les rares atomes (c'est sûr comparé au tableau périodique des éléments... Tintin!) que le matériel
génétique emploi pour l'anabolisme m'a beaucoup plu aussi.

Concernant les instructions codées... Les poils des instestins sont codés pour reconnaître les atoles utimes à
la synthèse des charpentes ?

À propos des lipides : pourquoi nomme-t-on cela un Cycle ?
Enfin et après mes remerciements (très content de lire vos réponses! ) pour ce qui est de l'oxygène (02) je me souviens qu'on
efpire du co2 (beauuuuuuuucoup... de Co2 : mais c'est un autre sujet) donc heuuu ah non... Non non je... La photosynthèse c'est pas ça... Mmmh. Je m'égare mais les plaquettes ont besoin d'o2 je crois. Rha c'est un peu loin tout ça (même si mon moteur de recherche est tout près) Bof ^^

Oui silencieux : alors la ptite phrase qui apparaît sous mes messages je songe à modifier ..
Ravi de revenir par ici en tout cas [:

[MissJenny]

Etrange questionnement. Il me semble que tout le monde a entendu dire que les enfants devaient consommer des laitages pour obtenir le calcium nécessaire à la contruction du squelette.

[albanxiii]

Bonjour,

Quand on dit "on est ce que l'on mange", c'est effectivement à prendre au premier degré.

je me souviens qu'on efpire du co2 (beauuuuuuuucoup... de Co2 : mais c'est un autre sujet)

Loin de moi l'intention de faire dévier le fil, mais il me semble nécessaire de préciser que cela n'a rien à voir avec le dérèglement climatique.

[pachacamac]

Concernant les instructions codées... Les poils des intestins sont codés pour reconnaître les atomes ultimes à
la synthèse des charpentes ?

Je pense que ce que tu appelles les poils des intestins , sont les villosités et microvillosités intestinales c'est à dire des excroissances cellulaires des cellules intestinales.(entérocytes)
Bien évidemment, comme dans toutes les structures du vivant , même les vrais poils et les cheveux, les molécules qui composent ces structures résultent du métabolisme de la cellule. Les gènes vont coder des enzymes ( qui sont des protéines ) qui feront (catalyseront) les réactions biochimiques nécessaires à leur synthèse. Non seulement ont aura tous les produit nécessaires à la cellule, mais par divers mécanisme complexes et très régulés , ces molécules seront en quantité ad-hoc et trouveront la place exacte qu'elles doivent occuper dans la cellule.

À propos des lipides : pourquoi nomme-t-on cela un Cycle ?

Ce n'est pas le seul cycle du métabolisme, par exemple un cycle important pour les glucides est le cycle de Krebs dont tu peux trouver une image sur cette page de wikipedia .Dans la photosynthèse ont le cycle de Calvin etc..

C'est un cycle parce que l'on par d'une molécules qui va subir une série de transformation et a la fin du cycle ont retrouve la moleculs initiale. Mais c'est un cycle ouvert, c'est à dire qu'il y a des molécules qui entrent et qui sortent de ce cycle.

les plaquettes ont besoin d'o2 je crois.

Dans tous les organismes aérobies (la très grande majorité des organismes vivants -ceux qui ont besoin d'oxygène) ce sont toutes les cellules qui ont besoins d'oxygène pour obtenir de l'energie.
Il y a une "combustion" ou oxydation de molecules simples comme le glucose qui va être decomposé en CO2 + H2O + Energie . Le CO2 va sortir de la cellule passer dans le sang et être expiré.


@ albanxiii :

Quand on dit "on est ce que l'on mange", c'est effectivement à prendre au premier degré.

C'est vrai en première approximation mais c'est pas parce qu'on mange de la cervelle qu'on aura un cerveau plus gros

>je me souviens qu'on expire du co2 (beauuuuuuuucoup... de Co2 )
>>il me semble nécessaire de préciser que cela n'a rien à voir avec le dérèglement climatique.

C'est vrai aussi mais la quantité de CO2 émise par tous les êtres vivants par la respiration est absolument énorme. Je me rappelle plus le chiffre exact mais c'est très nettement supérieur à la quantité de CO2 émise par les activités humaines. Néanmoins la nature étant bien faite, c’était jusqu'à ces derniers temps exactement compensé par la quantité de CO2 absorbée par la photosynthèse d'où une teneur en CO2 de l'atmosphère constante.

@BeGust : pour voir à quoi ressemble le métabolisme cellulaire tu trouvera une image très simplifiée de celui -ci en image d'arrière plan de cette page avec des renseignements sur les différents type de molécules ( dans chaque cellule il y a environ une dizaine de millier de molécules différentes

[albanxiii]

C'est vrai en première approximation mais c'est pas parce qu'on mange de la cervelle qu'on aura un cerveau plus gros

Bien sur, je parlais du point d'un point de vue plus moléculaire.
Par exemple, la qualité des lipides qu'on mange a un impact direct sur la composition de nos membranes cellulaires et sur plein d'autres choses comme ce qui touche à certaines prostaglandines et la réponse inflammatoire.

[BeGust]

ArchZaure pachacamac JPL MissJenny albanxiii,
Bien le Merci pour votre participation ! Toutes vos
réponses sont plus que satisfaisantes.

Donc : la 2e partie (anabolisme) du métabolisme construit les cellules.

Je suis allé voir les pages envoyées en lien. J'ai mangé de la cervelle
mais ça ne m'a pas servi, effectivement, à mémoriser les schémas.

Suis aussi allé voir du côté actine ATP myosine : ça m'en bouche un coin
Et je me suis enfin souvenu d'un cours de bio donné par notre prof d'EPS
pour mesurer notre VoMax...

Alors voilà, je pense qu'on peut clore le sujet ou... ? Ou pas.
Ah on va peut-être attendre que d'éventuelles précisions ou autre
PS alimentent cette question qui, certes est étrange,
mais veuillez bien me croire : je suis ravi d'en connaître la réponse.
La nature est bien faite et quand on pense qu'un seul cerveau
humain ne suffit pas pour connaître et mémoriser tous ces
méchanismes de tout ordre existants dans cet univers bah ça me
console un peu s'il y avait besoin ^^
Bon début de semaine tchus

[ArchoZaure]

Juste pour conclure.
On dit que le vivant est un sous-produit de la nucléosynthèse stellaire.
Nous sommes les "enfants " des étoiles en quelque sorte (notre Soleil mais pas que).
On part d'un univers fait d'hydrogène et d'hélium et on arrive aux atomes qui permettent de nous constituer.
https://www.youtube.com/watch?v=bOFZRVNpM64

[pachacamac]

Ah on va peut-être attendre que d'éventuelles précisions ou autre
PS alimentent cette question

Pour l'instant, il semble que le sujet soit clos, mais si tu as d'autres questions n'hésites pas. ( c'est beaucoup plus facile pour moi d'y répondre que de comprendre les questions sur la RG ou les math )

Pour conclure aussi, je dirai que la compléxité de l'organisation moléculaire chez les êtres vivants est vraiment impressionnante.

[BeGust]

Oh, très complet ! Peut-ê un lien avec ce qu'un astrophysicien appelle
la ruse de la lumière .
Merci !

Je vais voir du côté de l'astro (JWST) , ce chef-d'œuvre
m'a ému comme un supporter de foot (que je ne regarde
jamais)

[BeGust]

ArchZaure : oui !
Une étape intermédiaire : la microfaune des sols
Passionnant aussi

[pachacamac]

Tu progresses vite !

J'ai mangé de la cervelle
mais ça ne m'a pas servi, effectivement, à mémoriser les schémas.

Oui, la vrai recette pour muscler les neurones c'est de leur faire faire des exercices.

Je t'en propose un en biochimie...

Essaie de regarder et de comprendre, sur wikipedia et/ou autres, le fonctionnement atomique et moléculaire de la photosynthèse, pour récupérer l'energie des photons solaires.
Si tu y arrives tu auras fait un pas de géant par rapport à ta première question.

[BeGust]

Très bien je m'y attelerai

[BeGust]

Cher.e.s FSnautes Bonjour !

J'ai une question qui touche à cette conversation mais je devrais
p.ê. en ouvrir une autre :

En combien de temps les aliments mastiqués et avalés sont d'abord digérés
puis après anabolisme etc. transformés en paroie (ou autre) cellulaire ?

De la bouche à la cellule par ex. l'eau met combien de temps à être assimilée,
ou le céréale, ou les vitamines, etc. ?

Voilà , merci
Et passez une excellente rentrée

[MissJenny]

bonjour,

c'est difficile de donner une réponse précise à ta question parce que le cheminement des molécules entre "la bouche et la cellule" comme tu dis, est complexe. Le temps de dégradation des aliments est assez bien connu, c'est quelques heures, mais ensuite les molécules produites vont passer par plusieurs formes, et peuvent être stockées un certain temps (je dirais des jours au minimum) sous certaines d'entre elles. Pour l'eau en revanche, c'est une affaire de minutes ou même de secondes.

[BeGust]

De secondes !? Impressionnant. Comment l'a-t-on mesuré ?

Est-il vrai que les cellules constituant les villosités de l'épithélium
sont les premières de toutes nos cellules à se recréer elles-mêmes
en utilisant directement les aliments digérés ?
Ça me paraît très bizarre mais pas impossible à en entendre certains
(qui disent p.ê. n'importe quoi sans savoir)...

On parle de Manger, de Digérer mais quel est le verbe pour signifier
la dernière étape ? (quand la molécule issue des atomes (issus de la
digestion) arrive à bon port, savoir une de nos cellules)
Ingérer ??

Merci MissJenny

[Deedee81]

Salut,

De secondes !? Impressionnant. Comment l'a-t-on mesuré ?

C'est assez évident car les parois cellulaires laissent passer l'eau. Donc vite ingéré, vite assimilé. Même si perso j'aurais dit quelques minutes (les parois ne sont quand même pas des passoires et l'essentiel de l'assimilation de l'eau se fait par les villosités de l'intestin et là, la mesure, c'est juste le temps de transit digestif et intestinal).

Pour la reconstitution des villosités je ne sais pas, je laisse d'autres répondre.

On parle de Manger, de Digérer mais quel est le verbe pour signifier la dernière étape ? (quand la molécule issue des atomes (issus de la
digestion) arrive à bon port, savoir une de nos cellules)
Ingérer ??

Ingérer est plutôt le verbe utilisé pour le fait d'avaler avec la bouche. Je dirais plutôt "assimiler".

Pour revenir aux remarques et questions initiales, à savoir l'intégration aux parois cellulaires, ça peut prendre du temps et des voies détournées. Par exemple, le cholestérol est un des composants principal des parois cellulaires. Mais dans le cerveau le cholestérol est endogène, il ne passe pas la barrière hémato-encéphalique et ce cholestérol est fabriqué sur place à partir de synthèse lipidiques dans les cellules (suis pas sûr des quelles : les gliales ? les astrocytes ? A confirmer) et d'enzyme eux-même régulés et fabriqués/traduit à partir de l'ADN. Donc parler de "à quel moment ce truc qu'on a bouffé" devient une parois de neurone, n'a guère de sens ..... c'est un long processus, complexe, où les molécules sont constamment transformées. Et comme un atome ressemble comme deux goutes d'eau à un autre atome (du même élément), la question de savoir d'où viennent ces atomes n'a guerre de sens. Notons d'ailleurs qu'on peut "marquer" les atomes en les remplaçant par des isotopes radioactifs (par exemple le tritium pour l'hydrogène) mais ce n'est pas pour savoir d'où vient cet hydrogène, ça on s'en fout, tous les atomes d'hydrogène sont identiques de toute façon, c'est surtout pour analyser l'activité métabolique (et d'éventuels dysfonctionnements évidemment)

Faut pas croire mais c'est VRAIMENT complexe. Ta question est comme "à quel moment le caillou d'oxyde de fer au fond de la mine est-il intégré dans la carrosserie des voitures". C'est évidemment plus ou moins long et complexe et guère intéressant de savoir si ça prend un jour ou un an, surtout avec le stockage de pièces plus ou moins variable (et c'est vrai aussi dans le corps pour le stockage de molécules).

[MissJenny]

De secondes !? Impressionnant. Comment l'a-t-on mesuré ?

les petites molécules diffusent très rapidement. C'est bien connu que l'effet de l'ingestion de cyanure de potassium se produit très rapidement, en moins d'une minute. Or l'action du cyanure se produit à l'intérieur des hématies, donc il faut que l'ion cyanure traverse plusieurs parois cellulaires avant de réagir avec l'hémoglobine.

[Deedee81]

les petites molécules diffusent très rapidement. C'est bien connu que l'effet de l'ingestion de cyanure de potassium se produit très rapidement, en moins d'une minute. Or l'action du cyanure se produit à l'intérieur des hématies, donc il faut que l'ion cyanure traverse plusieurs parois cellulaires avant de réagir avec l'hémoglobine.

Ah oui, c'est une bonne comparaison ça.

Pour BeGust :
- hématies = globules rouges
- l'oxygène et le gaz carbonique forment des liaisons faibles avec l'hémoglobine (pour pouvoir réaliser les échanges gazeux avec les cellules et les poumons)
- le monoxyde de carbone et le cyanure ont forment des liaisons très fortes avec l'hémoglobine, rendant celle-ci.... inutilisable pour l'oxygène => asphyxie (plus rapide que le simple manque d'air, car là ça touche directement le transport d'oxygène jusqu'aux cellules)

[MissJenny]

Cela dit, l'eau est une molécule un peu particulière, qui ne franchit pas les parois cellulaires si facilement que cela. Tout de même, quand on a soif et qu'on boit, on n'a pas à attendre des heures pour se sentir mieux, et je ne pense pas qu'on ait un simple capteur de niveau d'eau dans l'estomac qui nous dirait que ça va.

[Deedee81]

qu'on ait un simple capteur de niveau d'eau dans l'estomac qui nous dirait que ça va.

Comme le niveau d'essence d'une bagnole

J'avais lu que la partie du cerveau qui règle la satiété recevait divers signaux et en particulier les goûts/odeurs de la bouche. Ce qui permet au cerveau de penser (inconsciemment) qu'on a bien mangé

Mais pour l'eau, là, c'est une bonne question. Je viens de faire quelques recherches sur les causes de la soif via certaines pathologies comme la potomanie et le diabète insipide. Mais ce n'est pas très éclairant (on parle de "perturbation des centres nerveux régulant la soif", mais c'est pas clair : quels centres et comment fonctionnent-ils en mode normal ???).

[pachacamac]

Pour les petites molécules utilisables très rapidement il y a aussi notamment le glucose. (une fringale au Tour de France, quelques sucres rapides et hop ça repart )

Est-il vrai que les cellules constituant les villosités de l'épithélium
sont les premières de toutes nos cellules à se recréer elles-mêmes
en utilisant directement les aliments digérés ?

Les cellules de l'épithélium intestinal font partie des cellules qui se reproduisent les plus vite , leur durée de vie étant de 4-5 jours. Ceci explique peut être cela.

quel est le verbe pour signifier la dernière étape ? (quand la molécule issue des atomes (issus de la
digestion) arrive à bon port, savoir une de nos cellules)

La dernière étape de la digestion est l'absorption intestinal ( passage dans le sang des nutriments) + l'excrétion des déchets.
Ensuite il est nécessaire de suivre ces nutriments type par type, voir pour certain molécule par molécule car ce n'est pas le même parcours qu'ils vont suivre dans l'organisme. (régulation -stockage ... )

la dernière étape ? (quand la molécule issue des atomes (issus de la
digestion) arrive à bon port, savoir une de nos cellules)

L'étude de l' entré ( et la sortie ) de molécules dans les cellules relève de la biologie cellulaire et moléculaire.
Pour les mécanismes d'entré/sortie on parle de transport actif ou passif des molécules à travers la membrane cytoplasmique et parfois de diffusion.

Mais attention ce n'est pas la fin de l'histoire. Une fois entrée dans les cellules, ces molécules débutent seulement leur périple à travers le métabolisme cellulaire.( qui est très complexe comme déja dit)

[jiherve]

Bonjour

De la bouche à la cellule par ex. l'eau met combien de temps à être assimilée,
ou le céréale, ou les vitamines, etc. ?

Mange des asperges et le prochain pipi sentira l'asperge, donc c'est très rapide dans certains cas!
JR

[Deedee81]

Les cellules de l'épithélium intestinal font partie des cellules qui se reproduisent les plus vite , leur durée de vie étant de 4-5 jours. Ceci explique peut être cela.

Oh, wow, c'est drôlement rapide ! On connait la raison d'une telle rapidité ?