qu'est ce qui fait que les réactions biochimiques de la vie ne se chevauchent pas?

[ramzus2]

bonjour tout le monde.

vu la panoplie très importante de réactions biochimiques passant en même temps dans les cellules des organismes unicellulaires et pluricellulaires, en même temps et en différé, je me demande qu'est qui fait que les réactions ne se chevauchent pas! qu'est ce qui isole une réaction de méthylation par exemple d'une autre de production d'énergie, vous allez me dire le lieu de la première n'est pas le même que la deuxième...oui je suis d'accord, mais dans le noyau les réactions qui s'y passe sont multiple et en même temps, transcription en ARNm méthylation, déméthylation, comment ça se fait que ces réactions ne se chevauchent pas!

merci beaucoup pour votre réponse...
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[Flyingbike]

bonjour tout le monde.

vu la panoplie très importante de réactions biochimiques passant en même temps dans les cellules des organismes unicellulaires et pluricellulaires, en même temps et en différé, je me demande qu'est qui fait que les réactions ne se chevauchent pas! qu'est ce qui isole une réaction de méthylation par exemple d'une autre de production d'énergie, vous allez me dire le lieu de la première n'est pas le même que la deuxième...oui je suis d'accord, mais dans le noyau les réactions qui s'y passe sont multiple et en même temps, transcription en ARNm méthylation, déméthylation, comment ça se fait que ces réactions ne se chevauchent pas!

la question n'a pas vraiment de sens mais bon....je crois deviner ce qui requiert une explication :

Les enzymes ont une spécificité de substrat et de réaction, c'est à dire qu'elles ne réalisent qu'un type de réaction sur un nombre limité de substrats. Et, selon les cas, elles ont une spécificité de localisation (enzymes nucléaires, enzymes lysozomales, enzymes dont la localisation subcellulaire est contrôlée dynamiquement par modifications post traductionnelles...). Si on ajoute à cela une régulation post-traductionnelle de leur activité, les bonnes voies sont globalement activées au bon moment et au bon endroit, ça n'est pas l'anarchie. De toute façon, ce qui compte, c'est la balance. Exemple :
Une enzyme E1 qui est controlée par phosphorylation/déphosphorylation sera peut être individuellement au niveau moléculaire phosphorylée et dephosphorylée plusieurs fois par seconde par des enzymes antagonistes présentes dans son entourage (les enzymes de régulation de E, appelons les A et B). Mais à l'échelle de la cellule, l'ensemble des enzymes E sera plutot globalement dans un état phosphorylé par exemple s'il y a davantage de A, ou déphosphorylé, si à l'inverse il y a davantage de B, si bien que la fonction enzymatique remplie par E sera adaptée à la situation via la balance d'expression de A par rapport à B.
Une analogie qui peut aider : les fourmis. Une colonne de fourmi qui se déplacent peut sembler assez anarchique. Lorsqu'elles tombent sur un objet intéressant, il y a des fourmis tout autour qui tirent chacune dans leur direction. On pourrait croire que ça ne mènera à rien, sauf qu'il y a généralement plus de fourmis du coté de la direction du nid. Au final, l'effort global emportera l'objet du coté du nid.

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[shyroki]

Je vais essayé de donner une explication un peu plus simpliste que Flyingbike.

ramzus2 tu te demande pourquoi les réactions ne se chevauchent pas ?

En réalité toutes les réactions quand elle peuvent avoir lieu, elles se produisent, donc il y a beaucoup de chose qui se passe en même temps, mais le plus souvent la réaction des une affecte la réaction des autres, ainsi certaine réaction ne peuvent pas avoir lieu temps que d'autre ne se sont pas encore produite.

En Biochimie on a beaucoup de mécanisme en cascade avec des rétrocontrôles.

Pour schématiser un peu prénom par exemple 2 Enzymes : E1 et E2 , l'enzyme E1 utilise un substrat S pour le transformé en produit P1 et l'enzyme E2 utilise P1 comme substrat pour le transformer en produit P2 et ce produit P2 inhibe l'enzyme E1
En fonction de là où sont localisés E1 et E2, les quantités de S de P1 et de P2 vont varier.

Généralement deux mécanismes antagonistes s'affectent l'un l'autre pour qu'il n'y en ai qu'un seul à la fois qui s'exprime en fonction des besoins.

[Amanuensis]

Notons aussi qu'il y a des réactions essentiellement irréversibles, ce qui oriente le fonctionnement.

Vu en très gros, les réactions irréversibles s'enchainent dans un ordre obligatoire et contribuent à "consommer" les entrées énergétiques (genre glucose et O2, début de la chaîne)) et à rejeter des molécules inutilisables, genre CO2 et H2O (pour les animaux), ainsi que de la chaleur. C'est in fine cela qui oriente ce qui se passe entre, vers la "construction" de quelque chose, ou vers une fonctionnalité de cellule, plutôt qu'un système où toutes les réactions se passeraient en même temps et dans les deux sens.

C'est une illustration du second principe de la thermodynamique. Sans l'apport d'entrées à entropie "plus basse" (1) que celle des sorties correspondante, sans les réactions irréversibles correspondant à une "augmentation d'entropie", rien ne marcherait dans le biologique, et les réactions seraient désordonnées.

Pas très différent d'une voiture par exemple, avec tous les rouages et autres mécanismes entre brûler du carburant et les roues, qui font (fonction) que le véhicule se déplace dans la direction voulue plutôt que faire du sur-place. D'ailleurs on peut illustrer nombre de réactions comme des "rouages", où des intermédiaires sont recyclés (genre ATP -> ADP +Pi -> ATP (en simplifiant)).

(1) Sans apport d'énergie, dans le langage courant grand public.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Flyingbike]

ramzus, en avez vous quelque chose à faire des réponses données ??

Parce qu'on a rarement de retour au mal qu'on se donne pour tenter de répondre a vos questions obscures, par contre vous enchainez les ouvertures de sujet dans tous les domaines....

[ramzus2]

lorsque je réponds pas c'est que j'ai compris, et assimilé la réponse, de toute façon les prochaines fois je dirais merci, comme ça le message sera clair, l'analogie avec la voiture est très explicite...

voilà ce que j'ai compris, les réactions s'influencent les unes les autres, et les résultats de chaque réaction aussi, comme dans le cas d'une voiture double piston, on ne peut pas avoir les deux piston en même temps qui descendent, pareil pour la biochimie cellulaire, c'est en quelques sorte les substrat de départ qui provoque le démarrage des réactions, et leur résultat a l'effet de frein...j'ai saisi t'inquiète pas flyingbike, et merci beaucoup surtout à toi qui est biochimiste ou physiologiste je ne m'en souviens plus.