Fundamental mechanisms of thermogenesis

Thermogenesis is an obligatory consequence of cellular metabolism and is identified as a unique property of homeotherms which have to maintain constant their body temperature in a cold environment. Physiologically, thermogenesis is made of basal metabolism, post-prandial thermogenesis, exercise-induced thermogenesis and adaptive thermogenesis induced by changes in the environmental temperature. Biochemically, thermogenesis comes from exergonic reactions from a loose coupling between endergonic and exergonic reactions. In cells, respiration and oxidations occur in mitochondria which ensure the coupling of oxidative energy to ATP synthesis. Identification of mitochondrial uncoupling proteins UCP allowed further understanding of the mechanism of coupling or uncoupling of respiration to ADP phosphorylation. Such data maybe of help in the understanding, or possible treatment, of certain types of obesity. To cite this article: D. Ricquier, C. R. Biologies 329 (2006).

RésuméLa thermogenèse est, d'une part, une conséquence obligatoire du métabolisme cellulaire et, d'autre part, une particularité physiologique des animaux endothermes (en particulier les mammifères) devant maintenir leur température corporelle à un niveau élevé, malgré un environnement froid. Les différents aspects physiologiques de la thermogenèse sont : le métabolisme de base, la thermogenèse post-prandiale, la thermogenèse induite par l'activité physique et la thermogenèse adaptative en réponse à une modification de température extérieure. Biochimiquement, la thermogenèse provient, soit de réactions exergoniques, soit d'un couplage imparfait entre les réactions endergoniques et les réactions exergoniques. Dans toutes les cellules, les mitochondries, lieu de la respiration cellulaire et des oxydations, assurent le couplage de l'énergie des oxydations à la synthèse de l'ATP. L'identification des protéines découplantes mitochondriales UCPs a permis d'identifier des mécanismes contrôlant le rapport entre l'énergie accumulée sous forme d'ATP et l'énergie dissipée sous forme de chaleur. Ces données peuvent être utiles à la compréhension, voire au traitement de certaines obésités. Pour citer cet article : D. Ricquier, C. R. Biologies 329 (2006).