Ae 23 la reaction chimique - Enseignement des Sciences Physiques
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Seconde_Thème 3_LE SPORT AE 23_L’alimentation dans le Sport L’ALIMENTATION DANS LE SPORT Objectif : - Etudier l’évolution d’un système chimique par la caractérisation expérimentale des espèces chimiques présentes à l’état initial et à l’état final. I. Sport et alimentation. 1. Les constituants alimentaires. Les constituants alimentaires sont classés en différentes catégories : l’eau (formule brute : les minéraux (appelés en sciences : ………………) Ex : On distingue : ………………) - les minéraux majeurs c’est-à-dire présents dans le corps en grande quantité (environ supérieure à 5 g) comme les ions ………………………………………………………………………………… . - les …………………………………… présents sous forme de traces (inférieure à 5 g) : les éléments ……………………………………………………………………………………………… . Ex : les molécules organiques : les glucides (= ……………………), les lipides (= ……………………) et les protides & vitamines. - Le ………………………… qui constitue les sucres en morceau et le ………………………… présent dans les produits laitiers sont des ………………………… . - le cholestérol est un ………………… ; le blanc des œufs est riche en ………………………… . 2. Importance des apports alimentaires. L’eau et les aliments que nous consommons fournissent à l’organisme la matière première dont il a besoin ; on parle alors des nutriments. Ces nutriments sont constamment utilisés par notre corps afin de fabriquer de ………………………… . Cette dernière est indispensable pour permettre le bon fonctionnement de tous nos organes et muscles, de tout notre organisme. Elle est échangée par chaque individu avec le milieu extérieur et ce, quelle que soit notre activité, que nous soyons en train de faire du sport ou de dormir ! Bien évidemment, lors d’une pratique sportive, la ………………………………………………… de l’organisme s’accroît. Les besoins alimentaires augmentent alors en conséquence : ils sont quatre fois (!) plus importants que dans le cas d’une activité faible. Un organisme a donc besoin de se nourrir, d’aliments pour produire de l’énergie afin d’assurer son bon fonctionnement. Mais quel est le devenir des aliments ingérés ? II. Devenir des aliments dans l’organisme. 1. La digestion. Les aliments ingérés doivent être décomposés pour libérer les nutriments qu’ils contiennent, indispensables à la constitution, à l’entretien et au bon fonctionnement des cellules de notre organisme. Cette dégradation des aliments en nutriments dans notre organisme est assurée par la …………………… . En effet, tout au long de ce processus, les aliments sont en contact avec des liquides (salive, bile, suc gastrique …) qui contiennent des catalyseurs biologiques : les ……………………… . Ces molécules autorisent la dégradation des aliments en plus petites molécules : les nutriments. Ces derniers, du fait de leur M.Meyniel 1/2 Seconde_Thème 3_LE SPORT AE 23_L’alimentation dans le Sport petite taille, peuvent alors traverser les parois de l’intestin grêle pour passer dans les vaisseaux sanguins. Le sang se charge ensuite de les transporter jusqu’aux différents organes où ils seront soit stockés, soit utilisés immédiatement selon leur nature et les besoins de l’organisme. Exercice d’application : L’amidon est un sucre complexe présent dans nombreux aliments (pommes de terre, pâtes, riz, pain, céréales …). Ce sucre est indispensable au sportif pour entretenir ses réserves énergétiques. Il s’agit d’une macromolécule, c’est-à-dire d’une molécule de très grande taille. Lors de la digestion, l’amidon est dégradé en petites molécules : il est transformé en maltose au niveau de la bouche grâce à l’amylase salivaire, une enzyme, puis en glucose au niveau de l’intestin grâce à la maltase. Le glucose, de formule brute C6H12O6 , peut ensuite passer dans le sang du fait de sa petite taille : il s’agit donc d’un nutriment. Il est utilisé au niveau des muscles pour permettre leur contraction ou bien il est stocké sous forme de réserve (glycogène) dans les muscles ou le foie si l’activité de l’organisme ne nécessite pas sa consommation. 1. a. A quelle catégorie alimentaire appartiennent l’amidon et le glucose ? b. Quel test caractéristique permet de mettre en évidence la présence d’amidon ? et celle de glucose ? Réaliser ces tests dans des tubes à essais et . Dans un tube à essais , introduire environ 2 mL de solution d’amidon et ajouter de la salive. Placer le tube dans un bain-marie à une température proche de 37 °C pendant 15 minutes. Séparer le contenu du tube en deux afin de réaliser le test caractéristique de l’amidon puis celui du glucose. Dans un tube , introduire 2 mL d’une solution d’amidon et ajouter environ 1 mL d’acide chlorhydrique. Chauffer le tube pendant quelques minutes à l’aide du bec électrique. Séparer le contenu du tube à essais en deux afin de réaliser les mêmes tests que précédemment. 2. a. Reste-t-il de l’amidon dans les tubes et ? Justifier. b. Quelle espèce chimique a été mise en évidence dans ces tubes ? Justifier. 3. a. Une transformation chimique s’est-elle produite ? Justifier. b. Citer le nom de l’espèce présente dans l’état initial et qui a réagi : le réactif. Citer le nom de l’espèce présente dans l’état final et qui a été produit : le produit. 4. a. La « digestion » en tube a nécessité la présence d’acide chlorhydrique comme catalyseur. Donner une définition de ce terme. b. Chez l’Homme, la digestion de l’amidon n’est pas catalysée par de l’acide chlorhydrique mais par quel type de molécule ? Où en retrouve-t-on dans les expériences réalisées ? 5. Dans la vie quotidienne, on distingue les sucres lents et les sucres rapides. Attribuer, en justifiant, à l’amidon et au glucose le bon qualificatif. 2. Le métabolisme. La consommation des nutriments autorise le bon fonctionnement de l’organisme puisque, suite à des transformations, ils libèrent de …………………… qui permet aux différents organes du corps de construire ou de détruire certaines molécules. Cet ensemble de réactions chimiques constitue le métabolisme. Certaines réactions du métabolisme ont un bilan analogue aux réactions de combustion complète : Elles consomment du ………………… et produisent du ……………………………… et de …………… . Ex : Lors d’une épreuve de 1 500 m, l’énergie libérée par un muscle en présence de dioxygène provient, indirectement, de la dégradation du glucose. 1. a. Quelles sont les deux espèces chimiques qui réagissent ? Préciser leur formule brute. b. Quelles sont les deux espèces chimiques produites ? Préciser leur formule brute. c. En déduire l’écriture de la réaction modélisant la dégradation du glucose par le dioxygène. 2. Comment le muscle s’approvisionne-t-il en réactifs ? et se débarrasse des produits ? 3. a. Pourquoi dit-on couramment que l’on « brûle les sucres » lors d’une activité physique ? b. Qu’est-il libéré par ces transformations en plus des produits ? Quel en est l’intérêt ? M.Meyniel 2/2 Seconde_Thème 3_LE SPORT Matériel : par binôme : AE 23_L’alimentation dans le Sport - 6 tubes à essais + portoir - bec électrique + pince en bois - flacon liqueur de Fehling - flacon d’eau iodée - flacon d’HCL à 0,1 M professeur : - solution d’amidon (200 mL) + bécher + pipette - solution de glucose (100 mL) + bécher + pipette - bain-marie à 37 °C pour mettre des tubes à essais M.Meyniel 3/2
