M7 : Le fait alimentaire

M7 : Le fait alimentaire
Chapitre 1 :
Les aliments et l’alimentation

TP1 : Le yaourt
Les bactéries du yaourt
Introduction
I / Les catégories d’aliments:
Etude comparative d’étiquette de différents aliments :Huile, barre céréalière , lait, pois cassé….
I.1 les aliments simples :
Une seule sorte de nutriment (huile, eau, fécule….)
I. 2 Les amilents composés :
Riches en glucide rapide
Riche en glucides lents
Riches en lipide
Riches en protides
I.3 La valeur énergétique des aliments
est fonction des nutriments
Trouver la correspondance KJ, Kcal
 TP2 : Les constituants de la matière vivante.1
Mise en évidence des réactifs caractérisant les constituants chimiques biuret, liqueur de Fehling, eau
iodée, dénaturation par l’HCl, rouge soudan.
 TP3 : Les constituants de la matière vivante.2
Retrouver les constituants du lait à l’aide des réactifs. ( TP noté)
 TP 4 : La transformation des produits alimentaires.Ex : le vin
Séance1. : Visite de la cave de micro-vinification
Qu’est-ce que de la microvinification ?
Comment le mout se transforme en vin
Sucre
Alcool
Eau
Eau
Fiche de suivi de fermentation (température, densité)
Les levures
Les tanins
La différence entre vin blanc et vin rouge …
Séance 2 :TP/TD fermentation
I / Les actrice de la fermentation : Les levures
Levures au microscope
Cellule eucaryote, champignon, paroi chitineuse, noyau, mb , cytoplasme, mitochondrie, vacuole.
La multiplication des levures : bourgeonnement, sporulation (phase de conservation)
II/ La fermentation alcoolique :
Dispositif expérimental
Identification des produits et des réactifs ( eau de chaux : CO, Ethylotest, Alcool, bandelette de
glucose au début et en fin)
Analyse des courbes de CO2, O2, éthanol, Glucose….
On caractérise la respiration (au début de l’expérience) et la fermentation ( au milieu de l’expérience)
 TD Les catégories d’aliments/Les recommandations du PPNS
II Les besoins de l’organisme
Les aliments sont pour tout organisme animal la seule source de matière et d’énergie. Il faut donc
calculer les besoins énergétiques et les besoins de matières.
II.1 Les besoins quantitatifs :
 Evaluation des besoins énergétiques
Les aliments libèrent de l’énergie au cours de phénomène de l’oxydation des nutriments.
Il existe une étroite relation entre la quantité d’oxygène consommé et la quantité d’énergie
libérée par les nutriments ;
Pour évaluer la quantité d’énergie dépensé par un animal on utilise la calorimétrie indirecte :
L’oxydation d’une mole de glucose libère 2680 kJ et consomme 6mole d’O2
Soit 6x22.4 =134.4 Litre.
A chaque litre d’oxygène consommé pour oxyder le glucose correspond à
2860 /134 = 21 KJ.
Un calcul analogue peut être fait pour chacun des nutriments.
Pour un régime mixte G, P, L on considère que la consommation
d’un litre d’O2 correspond à la libération de 20 KJ.
 Les variations de la dépense :
La dépense énergétique varie d’un sujet à l’autre. Elle dépend de l’age du sexe, de l’activité physique
et de la température ambiante.
Pour des conditions de vie moyenne 11000 KJ /jour pour un homme ett 8500 pour une femme
 La dépense minimale : le métabolisme de base
Même sans activité physique un sujet à besoin d’un minimum d’énergie pour assurre le maintien de
ses fonctions vitales (circulation, respiration, entretien de la vie des cellules …) ce minimum
représente le métabolisme de base ( elle évaluer à jeun , a neutralité thermique, au repos et allongé)
6700 kj /jour pour un homme de 70 Kg.
On peut evaluer éagelement la quantité d’énergie libérée par 1 g de glucide
=4 kcal, ig de lipide = 9 kcal. Un g de protide =4kacl.
II.2 Les besoins qualitatifs :
 Les vitamines :
Ce sont des substances organiques :
- Indispensable au maintien en bonne santé
- Non synthétisé par l’organisme
- Apporté obligatoirement par l’alimentation
- Agissant à dose très faible.
Les maladies liés à des carences en vitamine on permis de découvrir les vitamines.
Les principales vitamines : on en connaît 13 différentes présentes dans les aliments riches en graisse.
(Viande, lait, œuf)
On distingue
- Les vitamines liposolubles (soluble dans les lipides)/A, D, E
- Les vitamines solubles dans l’eau : B1, B2, C, PP. On les retrouve principalement dans les
fruits et légumes, le foie, la viande, les œufs.
Les vitamines sont très fragiles, sensibles à la lumière, à la température, au pH, à l’humidité, à la
présence d’oxygène. Elle peuvent être partiellement détruites par le précédé employé pour conservé
les aliments.
Fonction : co-facteur d’enzyme. Catalyseur de réactions biochimiques.
Elles ne se remplacent pas entre elles. Elles sont donc bien spécifiques.
 Les besoins en protides
Ex : La zéine, protéine du Maïs, ne permet pas d’assurer le développement normal des rats. Mais
lorsque la zeine est complété par un apport de tryptophane, l’accroissement des animaux reprend. . Le
tryptophane est donc un acide aminé indispensable.
Le nombre des acides aminés indispensables est variable selon les espèces. Chez l’humain 8 acides
aminé ne peuvent pas être synthétisées, il doit donc trouver ces 8 acides aminés dans son alimentation.
Des régimes alimentaires particuliers (végétariens) peuvent produire des déséquilibres.
 Les besoins en lipides :
Il existe des acides gras essentiels que l’organisme est incapable de synthétiser :
L’acide linoléique, linolénique, arachidonique.
Les deux premiers sont d’origine végétales et le troisième d’origine animale.
La carence en acides gras essentiels provoque des pb cutanés, des retards de croissance. Ces carences
sont très rares.
L’équilibre acide gras insaturés et saturé
 Les besoins en substances minérales
Les minéraux constituants des tissus. Calcium, phosphore, potassium, magnésium, fer . (entre le
milligramme et le gramme par jour)
D’autres n’interviennent qu’à des doses très faibles ; les oligoéléments
 Iode ( 50 Microgramme/jour)
 Le fluor ( email des dents)
 Manganèses( croissance des os long)
III Alimentation et santé humaine :
Montage power point « alimentation et santé »
Chapitre 2 :
Des aliments aux nutriments
La dégradation des aliments en nutriments absorbable dans notre sang= la digestion
I/ L’appareil digestif, siège des transformations :
I.1 Une organisation commune
Etude comparative de differents appareils digestifs
L’anatomie varie selon les groupes mais un schéma commun existe :
Un tube dans lequel circule les aliments associé à des glandes digetsives
Chez les mammifères :
Cavité buccale, œsophage, estomac, l’intestin grèle, le gros intestin.
Les glandes digestives :
 Microscopiques contenues dans les paroi du tube digestif ( estomac, intestin grêle)
 Plus volumineuses, elles déversent leurs produits de sécretion par des conduits fins (
lands salivaires, pancréas, foie)
I.2 un rôle spécifique pour chacune des parties
 dans la bouche :
es alimenst sont broyés, triturés, mélangés à la salive qui les humidifie et débute la dégradation
des molécules d’amidon
 L’estomac :
Il prépare la digestion intestinale : l’acide chlorhydrique dénature les protéines, ce qui
favorise l’action des enzymes.
La pepsine enzyme la plus importante du suc gastrique, assure la dégradation partielle des
protéines en peptides simple. L’estomac se vide lentement + de trois après un repas .
 Le pancréas :
Le suc pancréatique : son équipement enzymatique : dégrade toutes les catégories
d’aliment ( P,G,L).
La sécrétion est continue mais s’accroît après l’ingestion d’un repas. Le max 2-3 heures
après le repas et se prolonge 5/7 heures après
La composition des enzymes varie en fonction de l’age des individus. Un Jeune
mammifère ne possède pas de digérer les aliments complexes.
Cette composition évolue aussi en fonction du régime alimentaire. Par ex la
chymotrypsine augmente si la teneur en protéine augmente.
 L’intestin grêle
Grâce aux enzymes sécrétées par son épithélium il complète l’action du pancréas.
Son action est surtout importante sur les glucides, il achève la digestion de l’amidon
entamé dans la bouche et le pancréas (amylase salivaires et pancréatique)
 Le gros intestin
Il ne sécrète aucune enzyme. Au contraire il inactive les enzymes de l’intestin grèle. Il
renferme une importante flore microbienne qui dégrade une partie des résidus glucidiques
et protéique dégageant des gaz inutilisables évacués.
II/ Le devenir des aliments digérés
Au terme de la digestion (simplification moléculaire), l’intestin renferme un liquide le chyle,
comportant les nutriments et des substances non digestibles.
Les petites molécules : l’eau, les sels minéraux, les oses, les acides aminés, le glycérol, les
acides gras .Les substances non digestibles comme les fibres ( la cellulose)
Alors que les résidus et la cellulose colorés par la bile vont former les matières fécales, les
nutriments sont absorbés à travers la paroi intestinale c’est le phénomène d’absorption
intestinale.
II.1 une grande surface d’absorption.
La paroi intestinale de l’intestin grêle ( 7/8 mètres) présente de nombreux replis
circulaires recouverts de millions de petites protubérances : les villosités, constitué de
microvillosité ( 20000 /millimètre carré)
Au total 300 m2 de surface d’absorption chez l’homme.
L’absorption peut –être passive, c’est a dire diffusion par différence de concentration
L’absorption peut-être active : nécessite de l’énergie des cellules épithéliales qui
possèdent de véritables transporteurs de nutriment vers le sang.
Les cellules de l’épithélium se renouvellent constamment (17 milliards de cellules
mortes déversées tout le long de l’intestin /jour)
II.2 plusieurs zones d’absorption
Une grande partie de l’absorption à lieu au niveau du duodénum (60%des sucres,
40%des lipides.
C’est la première partie de l’intestin grêle qui absorbe 60/90%des résidus des
protéines.
Le gros intestin : rôle important dans l’absorption de l’eau. Absorption des acides gras
issus de l’activité microbienne.
II.3 Les deux voies de l’absorption
Après avoir traversé l’épithélium intestinal les substances absorbées empruntent deux
voies :
L’eau, les sels mnx, les oses, les acides aminés passent directement dans le sang par la
veine porte, ils gagnent le foie où certains d’entre eux peuvent être mis
temporairement en réserve
Les constituants des lipides ( glycérols et acides gras) se retrouvent dans la lymphe
des vaisseaux lymphatiques où ils se reconstituent en lipide avant de se reverser dans
le sang.
III/Les enzymes :
III.1Qu’est-ce qu’une enzyme ?
 Définition :
C’est un catalyseur, il agit en faible quantité, il active une réaction chimique et se
retrouve intact avant la fin de celle-ci.
C’est catalyseur biologique, c'est-à-dire synthétisé par des cellules vivantes. Elle active
plus rapidement une réaction chimique que ne le ferait un catalyseur chimique ( a
température du corps)
Les enzymes sont toutes des protéines solubles. Ce sont des grosses molécules
relativement fragiles.
 Propriétés
Les enzymes sont généralement synthétisées sous forme inactive ( pro-enzyme) et ne
deviennent actives qu’au contact d’un facteur d’activation( coenzyme)( une autre
protéine, un ion , une vitamine)
Les enzymes sont spécifiques de la réaction qu’elles catalysent. Les enzymes de la
digestion catalysent uniquement des hydrolyses, d’autres catalysent des oxydations …
La spécificité n’est pas que lié à la réaction catalysée mais aussi la substance que
transforme, sur laquelle elle agit :le substrat.
Chaque enzyme n’agit que sur un substrat.
Spécificité d’action /spécificité de substrat.
Le PH, la température, la quantité de substrat conditionne l’activité des enzymes
III.2 l’origine cellulaire des enzymes
Les cellules spécialisées sécrètent des enzymes spécifiques.
Voir étude des cellules sécrétrices pancréatiques.
Relation structure /fonction
III.3 L’origine génétique des enzymes
 L’enzyme est une protéine,
une succession d’acides aminés, qui positionnées dans un ordre précis confère à la
molécule une conformation particulière .
Structure primaire, secondaire, tertiaire.
C’est sa forme spatiale qui est à l’origine de l’action des enzymes.
Une erreur dans l’ordre suffit à modifier ou annuler l’activité de l’enzyme.
 L’ADN contient l’information pour coder la protéine
Rappel des acquis de seconde : l’information de l’ordre des acides aminés est contenu
dans une portion d’ADN , le gène .
La structure de la molécule d’ ADN
 L’organisation des nucléotides explique l’ordre des acides aminés
Transcription
Traduction
 La forme finale de la molécule s’acquiert dans l’appareil de golgi
Maturation
Exportation
Chapitre 3 :
Le devenir des nutriments
I / la dégradation des nutriments pour produire de
l’énergie
I.1La fermentation
I.2La respiration cellulaire
II/stockage/déstockage des nutriments
II.1De l’absorption à l’assimilation
II.2Un renouvellement permanent
II.3Une synthèse de molécules spécifiques
III/ la régulation de la glycémie
III.1Le pancréas sécrète des hormones régulatrices
III.2L’insuline et glucagon contrôlent le taux de
glucose sanguin
III.4Les dysfonctionnement de la régulation : les
diabètes
Des aliments aux nutriments : la digestion
A partir de cette photo, réaliser un croquis de l’appareil digestif du lapin .
En utilisant le croquis du document suivant, légender votre dessin (ne faire apparaître que les
éléments visibles sur la photo)
Figure 1 : d'après campbell
Figure 2 : d'après campbell
Figure 3: d'après Bordas 1ère S
Figure 4 : d'après Campbell