PARTIE I : DU GENOTYPE AU PHENOTYPE,

PARTIE II : ALIMENTATION, PRODUCTION ALIMENTAIRE ET ENVIRONNEMENT.
Chapitre 1
Comportements alimentaires et satisfaction des besoins.
Introduction :
L’organisme prélève dans son milieu les aliments qu’il consomme La digestion et l’assimilation assurent
l’approvisionnement en nutriments des cellules à partir des aliments. Ces nutriments servent à la fois
de matériaux de construction nécessaires à la croissance, aux activités et au renouvellement des
cellules et de source d’énergie pour le fonctionnement des cellules et de l’organisme.
L’alimentation permet de satisfaire les besoins de l’organisme. Un déséquilibre entre les besoins et
l’alimentation peut entraîner des troubles de santé.
Problèmes scientifiques :
- Comment s’effectue le choix des aliments ?
- Quels sont les besoins de l’organisme et comment l’alimentation permet-elle de les
satisfaire ?
- Quelles sont les conséquences d’une ration alimentaire déséquilibrée ?
I- Le choix des aliments.
A- Des aliments variés.
1°). Des aliments simples.
Nos aliments proviennent d’organismes végétaux ou animaux, ils renferment de la matière organique,
matière fabriquée par les êtres vivants et de la matière minérale, naturellement présente sur Terre.
a- Les constituants organiques :
Les molécules organiques qui constituent une cellule sont des molécules carbonées. Les principaux
éléments chimiques présents dans les molécules organiques sont le carbone (C), l’hydrogène (H),
l’oxygène (O), l’azote (N) et, pour une moindre part, le phosphore (P) et le soufre (S).
On distingue trois catégories de constituants organiques :
- les glucides : molécules composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Les glucides
comprennent :
 les glucides simples de saveur sucrée (sucres comme le glucose, le saccharose, le lactose…)
 les glucides complexes de saveur non sucrée (polymères de glucose comme l’amidon et la
cellulose des végétaux et le glycogène des animaux).
- les lipides : molécules formées essentiellement de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Ce sont les
corps gras c'est-à-dire les huiles et les graisses d’origine animale ou végétale. Ils se caractérisent
surtout par une propriété physique : insolubilité dans l’eau.
Les lipides présents dans l’alimentation sont surtout des glycérides, macromolécules formées d’une
petite molécule de glycérol (alcool) lié avec un à trois acides gras, molécules généralement de grandes
tailles.
Les chaînes carbonées des lipides possèdent ou non des liaisons doubles entre 2 carbones successifs.
On parle d’acide gras insaturé lorsqu’une liaison double existe et d’acide gras saturé dans le cas
contraire.
Exemple d’acides gras saturés : acide stéarique et acide gras palmitique.
Exemple d’acides gras insaturés : acide oléique, acide linoléique, acide linolénique.
- les protides : molécules constituées de carbone, d’hydrogène, d’oxygène mais aussi d’azote et de
soufre. Les protides regroupent les acides aminés, les peptides et les protéines. Les protéines sont
des macromolécules formées par un enchaînement d’acides aminés liés entre eux par une liaison
peptidique. Il existe 20 acides aminés différents.
En plus de ces 3 groupes de constituants, les êtres vivants renferment en petite quantité des
vitamines, indispensables à leur fonctionnement.
b- Les constituants minéraux.
Les constituants minéraux regroupent principalement l’eau et les éléments chimiques sous la forme
d’ions minéraux (Ca, Fe…).
2°). Des aliments composés.
La grande majorité des aliments que nous consommons sont des aliments composés.
Les aliments simples (glucides, lipides, protides, vitamines, eau et sels minéraux) sont les
constituants des aliments composés.
Ces aliments composés peuvent être directement cultivés (légumes et fruits), élevés (viande) ou
fabriqués (pain).
Les aliments composés renferment des aliments simples organiques et minéraux en différentes
proportions. On utilise les aliments simples prédominants pour les classer en 7 groupes d’aliments
composés :
1- Lait et produits laitiers (Protéines, lipides, calcium…) ;
2- Viandes, poissons et œufs (Protéines animales, Fer, vitamines B…) ;
3- Matières grasses (Lipides, vitamines D et E) ;
4- Fruits et légumes crus et 5- Fruits et légumes cuits à l’exception des pommes de terre (Fibres,
Potassium, vitamines dont vitamine C) ;
6- Pain, céréales, féculents et produits sucrés (Glucides complexes, Protéines, Phosphore).
7- Boissons (l’eau essentiellement).
Selon leurs caractéristiques nutritionnelles et leur intérêt pour l’organisme, on distingue :
 Des aliments bâtisseurs : aliments riches en protides d’origine animale (groupes 1 et 2) et les
aliments riches en calcium (groupe 1) dans une moindre mesure les aliments riches en acides
gras essentiels apportés par les lipides ;
 Des aliments énergétiques : aliments riches en lipides (groupe 3) et les aliments riches en
amidon (glucide complexe) et en glucide simple (groupe 6) ;
 Des aliments fonctionnels : aliments riches en sels minéraux, vitamines, fibres… (groupe 4 et
5).
Remarque : Ne pas confondre les aliments composés avec les aliments complexes, des plats cuisinés
par exemple qui regroupent dans une même recette différents aliments composés.
3°). L’eau, un aliment essentiel.
Notre organisme est constitué d’environ 70% d’eau. Il perd de ‘l’eau en permanence par évaporation,
transpiration et excrétion urinaire. Ces pertes doivent impérativement être compensées par des
apports en quantité équivalente, fournis par la boisson et les aliments. En moyenne on estime qu’un
apport en eau de 2 à 2,5 L par jour est nécessaire.
La quasi-totalité des aliments contiennent de l’eau en grandes proportions (sauf les matières grasses).
Les matières organiques et minérales présentes dans les aliments constituent la matière sèche.
Comportements alimentaires et satisfactions des besoins.
Rappels : le rôle de l’alimentation.
Au cours de la digestion, la fragmentation de molécules de grosses tailles (glucides, protides,
lipides), contenues dans les aliments aboutit à un nombre réduit de petites molécules
(glucose, acides aminés, glycérol, acides gras). L’eau, les ions minéraux et les vitamines
constitués de petites molécules ne subissent pas de digestion chimique. Ces nutriments sont
absorbés dans l’intestin grêle, dont la paroi favorise leur passage vers le sang et la lymphe.
Au cours de réactions chimiques qui consomment du dioxygène (la respiration), les cellules
dégradent des nutriments pour libérer de l’énergie. L’énergie libérée est en partie
consommée pour l’activité cellulaire, en partie dissipée sous forme de chaleur. Cette
dégradation des nutriments produit des déchets, le dioxyde de carbone notamment, qui
devront être éliminés par l’organisme.
La respiration cellulaire :
Les cellules utilisent par ailleurs des nutriments pour produire de nouvelles molécules. Selon
leurs informations génétiques, elles construisent des protéines spécifiques en enchaînant des
acides aminés dans un ordre précis. En effet, les protéines diffèrent les unes des autres par
le nombre des acides aminés qui les composent et par l’ordre de leur enchaînement.
B- Les préférences alimentaires.
1°). L’appétence alimentaire
Chaque individu possède des préférences alimentaires, l’attirance exercée par un aliment est appelée
appétence. L’appétence détermine donc le choix d’un aliment plutôt qu’un autre.
Le choix d’un aliment résulte de l’interaction de nombreux facteurs.
2°). Mise en jeu des fonctions sensorielles
Toutes les fonctions sensorielles (vision, ouïe, goût, toucher et olfaction) apportent des informations
sur un aliment (aspect, consistance, couleur, sons émis par la cuisson, saveur, onctuosité, odeurs….) et
ainsi contribuent à définir l’appétence d’un aliment.
L’odeur d’un aliment est discernée par l’odorat, dont les récepteurs sont situés dans le nez et l’arrière
gorge. Les saveurs au nombre de 4 (sucré, salé, amer et acide) sont quant à elles reconnues par des
papilles gustatives réparties sur la langue. Celles-ci sont regroupées selon la saveur reconnue.
Stimulus
Message nerveux
Récepteur
sensoriel
Centre nerveux
Perception
Sensoriel
Schéma général de la perception sensorielle
Exemple :
Stimulus : saveur (molécules chimiques) ;
Centre nerveux : aire sensorielle du cerveau ;
Récepteur sensoriel : papilles gustatives ;
Perception : goût.
A la naissance tous les nouveaux-nés possèdent un goût inné : une attirance pour les aliments sucrés
et une répulsion pour les aliments amers. Cependant à l’âge adulte il n’est pas rare d’apprécier des
aliments amers, il doit donc exister un goût acquis par expérience.
3°). Des facteurs propres à chacun
D’autres facteurs influencent nos choix alimentaires :
- habitudes alimentaires liées à des données culturelles (tradition) ou religieuses ;
- conditionnement des aliments, marketing et publicité
II- Evaluer les besoins de l’organisme.
L’organisme a besoin en permanence de matériaux nécessaires à sa construction, à son entretien et à
son fonctionnement. De plus l’activité de l’organisme consomme de l’énergie. L’alimentation doit donc
satisfaire des besoins matériels (besoins qualitatifs) et énergétiques (besoins quantitatifs).
A- Evaluation des besoins qualitatifs.
1°). Des besoins en eau et en sels minéraux.
 L’organisme est constitué à 70% d’eau, l’alimentation et la boisson doivent apporter environ 2,5 L
d’eau par jour en moyenne pour compenser les pertes.
 Les pertes en minéraux sont liées le plus souvent eaux pertes en eau (sueur, urines, excréments).
Certains minéraux dont les besoins quotidiens sont importants (mg ou g/j) sont dits minéraux
essentiels (ex Ca, Fe, K, Mg…). Ces éléments interviennent dans la constitution de l’organisme,
Phosphore et calcium des os, Fer de l’hémoglobine...
D’autres minéraux sont nécessaires en faibles quantités à l’état de traces (g/j), ils sont qualifiés
d’oligoéléments. L’iode par exemple est indispensable au fonctionnement de la thyroïde. (50 g/j)
2°). Des besoins en matière organique.
 Les vitamines sont des substances organiques indispensables à l’organisme qui agissent à très
faible dose. L’organisme est incapable de les synthétiser, elles doivent obligatoirement être
apportées par l’alimentation.
 Les protéines sont les matières premières indispensables à l’édification des cellules ce sont des
aliments bâtisseurs. De plus les protéines possèdent de nombreuses fonctions dans les cellules
(enzymes, hormones, transport…). L’apport alimentaire doit être suffisant en quantité mais aussi en
qualité, toutes les protéines n’apportent pas les mêmes acides aminés. Or, 8 acides aminés ne peuvent
pas être synthétisés par l’organisme et doivent obligatoirement se trouver dans l’alimentation : ce
sont les acides aminés indispensables. La présence dans la ration alimentaire de protéines d’origines
variées permet de couvrir les besoins qualitatifs.
 Les lipides ont un rôle essentiellement énergétique, ils interviennent également dans la
constitution des membranes cellulaires et des hormones sexuelles. Cependant les lipides n’ont pas
tous la même valeur qualitative, l’organisme est incapable de synthétiser certains acides gras qui
doivent donc être apportés par les aliments : ce sont les acides gras essentiels. Il est donc
préférable d’équilibrer les apports en acides gras saturés (origine animale) et en acides gras
polyinsaturés (origine végétale).
 Les glucides et principalement le glucose ont un rôle énergétique, ils entrent également dans une
moindre mesure dans la constitution des cellules.
B- Evaluation des besoins quantitatifs.
1°) Des besoins incompressibles : le métabolisme de base.
Un individu a besoin d’un minimum d’énergie pour assurer le maintien des fonctions vitales (circulation,
respiration, digestion, activité cérébrale, maintien de la température corporelle à 37°C…). Ce minimum
énergétique incompressible constitue le métabolisme de base.
Le métabolisme de base est déterminé à jeun, au repos en situation allongée et à neutralité thermique
(18 à 20°C pour un sujet habillé).
Dans ces conditions, la valeur énergétique minimale pour un adulte de 70 Kg est de 6 700 KJ (=1 600
Kcal) par 24 h.
Le métabolisme basal varie en fonction de différents paramètres :
- taille et poids de l’individu ;
- l’âge et le sexe de l’individu ;
- l’état physiologique (grossesse)
Aussi pour permettre des comparaisons on l’exprime en KJ par m2 de surface corporelle et par 24
heures.
2°) Des besoins variables : le métabolisme global.
Le métabolisme global regroupe l’ensemble des dépenses énergétiques. Il regroupe les dépenses liées
au métabolisme de base mais aussi, les dépenses dues à l’activité physique, à la régulation de la
température corporelle.
Les conditions de vie d’un individu font varier les dépenses énergétiques : les dépenses sont
augmentées par une activité physique importante et un climat chaud ou froid.
Quelques valeurs :
Individus
Homme adulte
de 65 Kg
Femme adulte
de 55 Kg
4,18 Kj = 1 Kcal.
Métabolisme de
base (en Kj)
Métabolisme global (en Kj) en fonction de l’activité physique.
Activité
Activité réduite Activité légère
Activité forte
exceptionnelle
6 300
8 800
11 300
12 500
14 600
5 600
7 500
8 400
9 200
11 200
Les dépenses énergétiques varient selon les caractéristiques morphologiques (taille, poids, sexe)
et physiologiques (âge, grossesse) et selon les conditions de vie (sport, température, altitude…)
C- Une ration alimentaire équilibrée.
L’équilibre alimentaire est à la fois quantitatif et qualitatif. L’alimentation doit satisfaire sans
carence ni excès les besoins de l’organisme, elle doit couvrir les dépenses énergétiques et apporter
les constituants nécessaires à l’organisme. Les besoins quantitatifs et qualitatifs sont très variables
d’un individu à l’autre.
1°). Satisfaction des besoins quantitatifs.
Pour couvrir les besoins quantitatifs, c'est-à-dire énergétiques, 3 repas quotidiens sont nécessaires.
L’apport énergétique doit être suffisant et adapté aux dépenses.
Les glucides complexes et les lipides sont les principales sources d’énergie pour l’organisme, il est
donc nécessaire d’adapter la consommation des ces aliments simples aux besoins de l’organisme.
Si les besoins sont importants, augmenter l’apport de ces aliments simples. Si les besoins sont faibles,
limiter leur apport.
Les dépenses énergétiques dépendent de l’âge, du sexe, de l’état physiologique, de l’activité physique
et du climat. Elles sont plus importantes à l’adolescence lors de la croissance, au cours d’une
grossesse pour le développement du fœtus mais aussi durant une activité physique intense.
2°). Satisfaction des besoins qualitatifs.
Pour couvrir les besoins qualitatifs c'est-à-dire les besoins en aliments bâtisseurs et fonctionnels, la
consommation quotidienne d’aliments de groupes différents est indispensable. Les aliments simples ne
sont pas interchangeables, ils ont chacun un rôle dans l’organisme ainsi l’alimentation doit procurer
tous les types d’aliments simples :
- Les vitamines, les sels minéraux et les fibres sont apportés par les légumes et les fruits ;
- Les acides gras essentiels sont apportés par les matières grasses tandis que les acides aminés
indispensables proviennent d’aliments riches en protides (poissons, viandes et œufs).
- Les glucides complexes, source de glucose proviennent des céréales, féculents et légumes secs, ils
permettent de ressentir une sensation de satiété.
- Le calcium indispensable à l’entretien et à la construction du squelette est apporté par les produits
laitiers.
- L’eau, seule boisson indispensable doit compenser les pertes journalières.
3°). Des règles simples à retenir.
Une alimentation équilibrée impose de :
- varier les menus et de consommer quotidiennement au moins un aliment de chaque groupe ;
- varier l’origine animale et végétale des aliments ;
- éviter les grignotages et limiter les apports importants en graisses et aliments sucrés ;
- adapter la consommation de glucides complexes (et de lipides) aux dépenses énergétiques.
Les diététiciens préconisent l’utilisation de la règle du « GPL 421 » ou règle « des septièmes » qui
consiste à ingérer 4 parts de glucides (4/7) ; 2 parts de protides (2/7) et 1 part de lipides (1/7) et
qui permet de respecter globalement l’équilibre nutritionnel. Cette règle doit cependant être adaptée
aux besoins de chacun.
III- Les conséquences d’une ration alimentaire déséquilibrée.
La prise alimentaire ne coïncide pas toujours avec les besoins nutritionnels. Les déséquilibres
alimentaires, fréquemment liés au contexte socio-économique, ont des effets néfastes sur la santé.
A- Des déséquilibres à l’échelle du globe.
L’étude de la consommation en calories par jour et par habitant dans les différents pays montre
d’importantes inégalités.
 Dans les pays à haut niveau de vie (Amérique du Nord, Europe de l’ouest…), l’évolution des habitudes
alimentaires est à l’origine d’une consommation moyenne par habitant supérieure aux besoins
quotidiens (sur-alimentation). L’excès alimentaire s’accompagne généralement d’un déséquilibre
qualitatif (malnutrition), graisses d’origine animale et produits sucrés sont surconsommés alors que
des substances essentielles (vitamines, fibres, acides gras polyinsaturés : oméga 3…) sont peu
consommés.
 Dans de nombreux pays pauvres ou en guerre (Afrique, Asie du sud-est…), la ration alimentaire est
insuffisante (sous-alimentation) ou déséquilibrée (malnutrition). L’homme doit faire face à des
circonstances difficiles (guerre, pauvreté, sécheresse, pratiques agricoles peu diversifiées…) qui
favorisent ces déséquilibres.
Les déséquilibres alimentaires qualitatifs ou quantitatifs par carence ou par excès sont à l’origine de
problèmes de santé.
B- Des maladies par carence.
La malnutrition par carence caractérise un déséquilibre alimentaire malgré un apport calorique
suffisant. Cette déficience chronique ne provoque pas directement la mort, mais entraîne un
affaiblissement général du sujet avec des conséquences parfois dramatiques. Divers nutriments
peuvent être sources de carences.
Maladies dues à une
malnutrition par
carence
Symptômes de
la maladie
Nutriments à
l’origine
de la carence
Aliments qui
suppriment la
carence
Kwashiorkor
Oedèmes (gonflements) importants du
ventre, du visage et des membres
Acides aminés
indispensables
Protéines animales
(viande, poisson…)
Scorbut
Hémorragies des gencives et
déchaussement des dents
Vitamine C ou acide
ascorbique
Béribéri
Troubles nerveux et paralysies
Vitamine B1
Fruits dont les
agrumes
Enveloppe de grains
de riz (son de riz)
Remarques
En Afrique
Affecte les jeunes
enfants après sevrage
Affectait surtout les
marins.
Première vitamine
découverte.
D’autres exemples de malnutritions peuvent être cités :
- les végétaliens (alimentation uniquement d’origine végétale) dont le régime alimentaire est plus
strict que les végétariens souffrent de carences en acides aminés indispensables, en fer, en calcium
et en vitamine B12.
- Les désordres du comportement alimentaire comme l’anorexie (diminution de l’alimentation par
perte d’appétit ou refus de s’alimenter) provoquent de nombreuses carences qui peuvent être très
graves si la personne n’est pas prise en charge.
C- Des maladies par excès.
Les déséquilibres alimentaires liés à des excès sont à la fois quantitatifs (suralimentation) et
qualitatif (malnutrition). Généralement, dans les pays industrialisés, certains aliments tels les lipides
(surtout d’origine animale) et les glucides (glucides simples) sont surconsommés.
 Les excès en lipides (en particulier d’origine animale) peuvent engendrer une hausse du taux de
cholestérol dans le sang et provoquer l’athérosclérose, obturation des vaisseaux sanguins par des
plaques d’athérome. Il en résulte une mauvaise circulation ; si les vaisseaux irrigant le cœur
(artères coronaires) sont obstrués, le cœur peut s’arrêter, c’est l’infarctus du myocarde, une
maladie cardiovasculaire.
 L’excès en glucides (principalement produits sucrés) est souvent à l’origine de l’obésité qui
s’accompagne de complications comme l’hypertension artérielle, le diabète.
 D’autres excès liés au sel, à l’alcool peuvent être à l’origine d’une hypertension artérielle et de
certains cancers.
Le mode de vie (tabagisme, alcoolisme, sédentarité, stress, faible activité physique…) favorise
l’apparition de ses pathologies.
Il peut résulter de ces excès, des carences en éléments indispensables comme les fibres, les
vitamines (avitaminoses) ou les lipides insaturés (oméga 3).
Conclusion :
Nos aliments sont composés, ils sont constitués d’aliments simples organiques ou minéraux en
proportions variables. L’eau est un aliment essentiel.
Le choix d’un aliment fait intervenir nos sens mais aussi nos habitudes alimentaires et culturelles.
Les besoins de l’organisme sont à la fois quantitatifs et qualitatifs. Une alimentation équilibrée
permet de satisfaire sans excès ni carence l’ensemble de ces besoins.
Les déséquilibres alimentaires (carences ou excès) sont à l’origine de nombreuses pathologies.