L’Oxygène : Dr Jekyll et Mr Hyde

Par Lanutrition.fr Publié le 21/09/2006 Mis à jour le 21/11/2017
Sans oxygène, aucun être vivant ne peut survivre. Pourtant, en utilisant cet oxygène, l'organisme crée en permanence des particules toxiques qui nous font vieillir: les radicaux libres. LaNutrition.fr vous propose de faire le point sur ce gaz indispensable mais qui nous tue à petit feu...

 

La face Jekyll: les débuts prometteurs de l'oxygène

Il y a 3,5 milliards d’années, les bactéries régnaient en maître sur la Terre, pratiquant la fermentation pour produire de l’énergie, sans oxygène. Seuls ces organismes savaient survivre dans de telles conditions. Quelques millions d’années plus tard, les bactéries se voyaient menacées par un véritable poison qui s’accumulait progressivement dans leur environnement : l’oxygène.

Qu’est-ce que la photosynthèse ?

La photosynthèse représente l’ensemble des réactions chimiques orchestrées par les plantes pour fabriquer de la matière à partir de l’énergie solaire. Composée de grains de couleurs différentes, la lumière du soleil est convertie par les végétaux en énergie sous forme de molécules appelées ATP (adénosine triphosphate). Les grains verts sont réfléchis par la chlorophylle des feuilles (c’est la raison pour laquelle l’œil perçoit les végétaux en vert), les grains rouges et bleus sont absorbés. Ces derniers excitent les électrons de la molécule de chlorophylle afin de couper une molécule d’eau, ce qui produit à la fois de l'hydrogène et de l’ATP. Grâce à cette énergie, la plante peut fixer le carbone contenu dans un gaz : le dioxyde de carbone et l’hydrogène apporté par l’eau. Cette opération permet à la plante de fabriquer de la matière : à la fois des sucres mais aussi des graisses et des protéines nécessaires à sa survie.

D’où venait cet oxygène ? Quelques végétaux, issus de bactéries avaient trouvé le moyen de fabriquer leur énergie à partir des rayons du soleil. Cette opération appelée photosynthèse leur permettait de survivre à partir de carbone tout en rejetant de l’oxygène en grande quantité. Devenu légion, la photosynthèse participait à l’accumulation d’oxygène. Aujourd’hui l’air est composé de plus de 20% de ce gaz. Suite à ce changement d’atmosphère, plusieurs familles de bactéries abandonnèrent la photosynthèse au profit de ce nouveau gaz. Cet oxygène permettait aux mitochondries, les centrales énergétiques des cellules, d’arracher des électrons à la matière organique pour fabriquer de l’énergie.

L’oxygène s’est révélé être un atout majeur et indispensable pour nos ancêtres qui avaient réussit à le soudoyer. Contrairement aux organismes qui ont choisi la photosynthèse, ceux qui utilisent l’oxygène – nous - dépendent entièrement des apports alimentaires. L’oxygène nous permet de nous procurer de l’énergie à partir de l’alimentation. La vie n’est pas possible sans ce gaz.

Paradoxalement…


La face Mr Hyde : l’oxygène poison

Ce même oxygène est l’un des principaux responsables du vieillissement, de multiples maladies chroniques et finalement de notre disparition.

Comment ? Tout simplement parce qu’il est à l’origine de molécules extrêmement agressives, toxiques pour l’organisme qu’on appelle espèces réactives de l’oxygène (ROS) et radicaux libres.

Les ROS ont plusieurs origines.

La principale, c’est le métabolisme cellulaire, celui qui nous permet de produire de l’énergie… précisément avec l’aide de l’oxygène. Cette réaction a lieu dans de minuscules « centrales énergétiques » qu’on appelle mitochondries et qui produisent 90% de l’énergie dont nous avons besoin.

Pour cela, elles utilisent un sous-produit des sucres, protéines, graisses de l’alimentation, auquel elles arrachent des électrons pour les transférer graduellement à l’oxygène. A l’issue de cette réaction, de l’énergie est produite sous la forme d’ATP et l’oxygène est transformé en eau. Tout irait bien si la totalité de l’oxygène était ainsi réduit en eau. Malheureusement, la réaction n’est pas étanche. Elle laisse fuir des électrons et environ 2% de l’oxygène reçoit un seul électron au lieu des quatre qui le stabiliseraient. L’oxygène qui a reçu un électron est un radical libre appelé anion superoxyde et noté O2°-. (O2 + 1e- -->O2°-). Il est le point de départ d’une armée de radicaux libres toxiques dont il faut se défendre. En effet, comme il est très instable, il n’aura de cesse de piller les molécules voisines en leur arrachant des électrons, c’est-à-dire en les oxydant...

Le stress oxydant est aussi augmentés dans le stress psychologique parce que les messagers chimiques du cerveau, lorsqu'ils sont dégradés, généèrent des radicaux libres.

Les ROS, peuvent également être générés par des oxydants dits externes, tels que la pollution, le tabagisme, l’exposition au soleil, l’alcool, les radiations, certains médicaments comme ceux employés en chimiothérapie, les pesticides ou lorsqu’on pratique intensivement un sport.

Qu’est-ce que la chaîne respiratoire ?

L’énergie issue de l’alimentation doit subir une série de transformation pour être utile à notre organisme.

Plus précisément, cette énergie provient d’un électron et d’un atome d’hydrogène.

Après avoir été extrait d’un aliment, l’atome d’hydrogène et son électron sont placés sur des transporteurs qui les emmènent au sein de la chaîne respiratoire de nos cellules énergétiques : les mitochondries.

L’hydrogène et l’électron sont séparés. Contrairement à l’électron, l’hydrogène ne subit pas de transformation. De son côté, l’électron va devoir affronter une cascade d’évènements.

Il est successivement pris en charge par 5 composés contenant du fer, appelés cytochromes qui l’obligent à se débarrasser de son énergie pour fabriquer de l’ATP. Une fois cette réaction terminée, l’électron, vidé de son énergie rejoint son atome d’hydrogène.

C’est à ce moment là que l’oxygène entre en scène. Il récupère l’électron et le proton de l’hydrogène pour donner une molécule d’eau qui sera utilisée par la cellule ou rejetée dans le milieu sous forme d’urine ou de vapeur d’eau.

 

La réaction qui permet la transformation de l'oxygène (O2) en deux molécules d'eau se note:

O2 + 4e- + 4H+ --> 2H2O

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