Groupe des viandes/poisson/oeufs
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1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins ALIMENTS ET BESOINS ALIMENTAIRES Objectifs : Savoir caractériser les différents groupes d’aliments et leurs principaux constituants Mettre en relation les constituants des aliments et les besoins des individus Caractériser et quantifier les principaux besoins d’un organisme Constats (rappels seconde) : Schéma du fonctionnement d’une cellule : Entrées Sorties ARTERE VEINE DEGRADATION Dioxygène (O2) DES NUTRIMENTS NUTRIMENTS Dioxyde de carbone (CO2) DECHETS La cellule. ENERGIE utilisée par la cellule. Artère : vaisseau dans lequel le sang circule du cœur vers les organes. Veine : vaisseau dans lequel le sang circule des organes vers le cœur. dépense énergétique : quantité d’énergie dépensée par un organisme. Nutriment : produits de la transformation des aliments par le système digestif (ex : glucose). Ils vont contenir de l’énergie. - Le fonctionnement de l’organisme, ses échanges avec l’extérieur est en relation avec le fonctionnement de ses cellules - Pour fonctionner et se renouveler, toutes les cellules ont besoin de matière et d’énergie, apportées par les aliments - Les aliments contiennent des substances organiques et minérales. Ils sont transformés en nutriments, assimilables au cours de la digestion, qui sont distribués par le sang aux cellules pour couvrir leurs besoins. 1 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins Problèmes à résoudre : - Quelle est la composition chimique des aliments ? Comment sont-ils classés ? - Quels sont les besoins alimentaires de chaque individus ? Selon quels critères varient-ils ? - Qu’est ce qu’une ration alimentaire ? Est-elle la même pour tous ? I. LES DIFFERENTS GROUPES D’ALIMENTS TD1 : ANALYSE D’UNE ETIQUETTE ALIMENTAIRE A partir de l’observation d’étiquettes de produits alimentaires comme celle-ci dessous, répondre aux questions suivantes : 1. Quelles informations le consommateur trouve t-il sur les étiquettes alimentaires ? 2. Rappeler la définition d’une substance organique, d’une substance minérale. 3. Lister d’après les étiquettes les substances organiques et minérales contenues dans les différents aliments et les définir. 4. Quel élément essentiel de la composition des aliments n’apparaît pas sur ces étiquettes ? Les aliments sont fondamentalement composés d’eau, de matière organique et de substances minérales. - L’eau est le constituant majoritaire des aliments (50 à 70% dans la viande, 75 à 95% dans les légumes verts. L’eau n’est donc pas uniquement apportée par la boisson, l’eau alimentaire constitue un apport non négligeable. - La matière organique regroupe les substances carbonées, combustibles, composés en général d’atomes de C, H , O combinés entre eux par les liaisons covalentes. Elle englobe les glucides, lipides, protides, mais également les fibres alimentaires et les vitamines. - La matière minérale correspond principalement aux ions. Certaines de ces substances sont présentes en faible quantité dans les aliments, on les appelle oligo-éléments. Ex: sodium, calcium, potassium, magnésium, fer, phosphore, iode… Ils constituent les tissus, et sont indispensables au fonctionnement des organes. Ex : fer et synthèse des hématies, calcium et os… 2 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins Les aliments ont tous une valeur nutritionnelle correspondant à la quantité d’énergie qu’ils apportent. L’énergie est contenue dans les liaisons chimiques de la matière organique. Elle est libérée lors de l’oxydation des nutriments par les cellules. Les aliments sont donc des sources de matière et d’énergie pour un organisme. TD2 : LES 7 GROUPES D’ALIMENTS A partir des étiquettes alimentaires distribuées, les regrouper par similitude de constitution et identifier les 7 groupes d’aliments existants. A l’aide des étiquettes, décrire chaque groupe d’aliments. BILAN DES 7 GROUPES D’ALIMENTS : GROUPE DES VIANDES/POISSON/OEUFS Ce groupe d'aliments apporte principalement des protéines de bonne valeur biologique, c'est à dire comprenant les huit acides aminés indispensables que notre organisme ne sait pas synthétiser. Il apporte d'autre part une quantité intéressante de fer héminique (c'est à dire provenant du sang), qualité de fer que l'on ne retrouvera dans aucun autre groupe d'aliments. Enfin, on trouvera dans ces aliments un apport correct en vitamine B12. Les viandes, poisson, oeufs, sont également constituées de lipides (ou graisses), dans des proportions de 1 à 30%, ce qui explique les variations énergétiques des différents aliments de ce groupe. Pour couvrir les besoins de notre organisme, il importe de consommer en alternance toutes les catégories de viandes, de poissons, et de ne pas oublier les oeufs. On préconise en général de consommer par semaine (c'est à dire sur 14 repas) : Bœuf : 2 à 3 fois Poissons, oeufs, volailles : 2 fois Charcuterie, porc, abats, mouton (ou agneau), veau : 1 fois Crustacés, coquillages, mollusques, gibier : occasionnellement Pour info : 100g viande = 100g poisson= 2 tranches de jambon = 2 œufs LES PRODUITS LAITIERS (LAIT, LAITAGES, YAHOURTS) L'intérêt nutritionnel de ce groupe est double : le lait, les laitages et les fromages apportent des protéines, comprenant les 8 acides aminés indispensables à notre organisme. D'autre part, ces aliments sont riches en calcium, l'un des sels minéraux qui intervient notamment sur la formation osseuse, celle des dents, et qui participe à la transmission de l'influx nerveux. Notre besoin en calcium est très important : il est d'environ 800 à 1000 mg de calcium par jour, pour un adulte, et de plus de 1200 mg pour un adolescent, ou pour une personne âgée. Il est assez difficile d'assurer ces apports en calcium sans consommer aucun des produits appartenant à ce groupe (par exemple 100 ml de lait apportent 150 mg de calcium). Il est donc conseillé de consommer au moins un produit laitier par repas, pour couvrir les besoins en calcium. Cependant que certains produits laitiers sont plus riches en énergie que d'autres, selon leur teneur en matières grasses. Les fromages, notamment, sont de bons pourvoyeurs de lipides : la teneur varie entre 3 g et 40 g de lipides pour 100 g de produit! 3 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins LES FRUITS ET LEGUMES Ces produits d'origine végétale apportent peu d'énergie (très peu de protéines et de lipides, une part un peu plus importante de glucides, variant entre 2 g et 20 g pour 100 g d'aliment). Par contre, ils sont très riches en nutriments non énergétiques : - beaucoup de sels minéraux (potassium, magnésium, sodium...) - des oligo-éléments en bonne proportion (cuivre, sélénium...) - un apport important en fibres (nécessaires au bon fonctionnement de notre transit intestinal) - de l'eau (légumes et fruits contiennent au minimum 80% d'eau) - des vitamines, notamment de la vitamine C quand ils sont crus - des composées anti-oxydants (pigments, tanins), qui protégent les cellules de notre corps contre un vieillissement prématuré, du à l'oxygène Les conseils de consommation sont de consommer au moins 5 légumes et fruits par jour, dont au moins 2 sous la forme crue (pour assurer l'apport en vitamine C). CEREALES, FECULENTS, LEGUMES SECS, PAIN LES CEREALES Ces céréales apportent des glucides complexes (amidon) à raison d'une teneur de 70 à 79% lorsqu'elles sont crues. Elles contiennent également des protéines en quantité intéressante (9 à 12%), avec comme inconvénient que ces protéines sont déficitaires en lysine, l'un des 8 acides aminés indispensables. Les autres nutriments (sels minéraux, vitamines du groupe B, fibres) sont en grande partie éliminés lors du raffinage : plus la céréale sera blanche, moins elle contiendra ces nutriments. Les céréales doivent être consommées de façon quotidienne, soit sous forme de pain, soit sous forme de céréales telles quelles. LES TUBERCULES Parmi les tubercules, un seul est consommé de façon massive en France : la pomme de terre. Riche en glucides (20 g pour 100 g de produit), c'est de ce fait un légume que l'on classe dans le groupe des féculents. On ne peut pas le consommer cru, l'amidon qui le compose étant indigeste avant transformation par la cuisson. Les autre tubercules consommés de part le monde sont le manioc (dont on tire le tapioca), la patate douce, l'igname... LES « LEGUMINEUSES » (OU LEGUMES SECS) On regroupe sous ce terme les haricots en grains (haricots rouges, lingots, flageolets...), les lentilles (blondes, vertes, du Puy...), les pois (chiches, cassés), les fèves , le soja. Ce sont bien sûr des légumes, que l'on classe dans ce groupe du fait de leur richesse en glucides. En effet, crus, ils apportent entre 45 et 50% de glucides. Une fois cuits, cette teneur en glucides diminue et est équivalente à celle des pâtes ou des pommes de terre. L'intérêt nutritionnel des légumes secs réside dans leur richesse en sels minéraux et en fibres. D'autre part, ces aliments contiennent un pourcentage non négligeable de protéines (jusqu'à 25% pour le soja), mais qui, comme les céréales, ne sont pas de bonne valeur biologique car dépourvues de l'un des 8 acides aminés indispensables : la méthionine. Il est conseillé de consommer une portion de « légumineuses » au moins une fois par semaine, soit en entrée (salade de lentilles, de pois chiches...) ou en accompagnement, voire en potage ou en soupe l'hiver par exemple. 4 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins LES MATIERES GRASSES On classe les matières grasses en deux sous-groupes : * les matières grasses d'origine animale (la crème, le beurre, issus du lait, mais aussi le saindoux, le suif, la graisse de canard ou d'oie...) * les matières grasses végétales (les huiles, extraites soit de fruits, soit de graines oléagineuses, ou encore de germe de céréales, et les margarines, fabriquées à partir d'huiles) Les matières grasses sont des aliments volontiers mis à l'index depuis quelques années, du fait de leur fort apport calorique : en effet, huiles, beurres et margarines sont des produits quasiment exclusivement composés de lipides. Mais ces aliments apportent des nutriments absolument indispensables à notre organisme : - les acides gras indispensables : Au nombre de deux, ils se nomment acide linoléique et acide alphalinolénique. Ce sont tous deux des acides gras poly-insaturés. Ils ne sont présents que dans certaines matières grasses : huile de pépin de raisin, tournesol, noix, maïs, soja, colza, pour l'acide linoléique huile de colza, de noix, de soja pour l'acide alpha-linolénique. A noter : l'acide linoléique est le chef de file de la famille des "oméga 6", alors que l'acide alpha-linolénique est celui de la famille des "oméga 3". - la vitamine E : appelée également "tocophérol", cette vitamine est un antioxydant puissant. Il est dangereux d'écarter toute matière grasse d'assaisonnement sous prétexte de perte de poids ou de nonprise de poids. LES PRODUITS SUCRES Seul groupe non indispensable, il contient pourtant des aliments intéressants, qu'il convient de ne pas écarter d'une alimentation équilibrée, d'autant que ces aliments-là sont des aliments "plaisir". Cependant, il importe de ne pas en exagérer la consommation. L'EAU EST LA SEULE BOISSON INDISPENSABLE Rappelons tout d'abord que notre organisme est composé à 60% d'eau. Comme il ne sait pas fabriquer ce nutriment en quantité suffisante pour remplacer les quelques 3 litres d'eau perdus quotidiennement (en moyenne), il est indispensable d'apporter de l'eau par le biais de l'alimentation. Sachez que si notre corps perd 1% de son poids en eau sans que celle-ci soit remplacée, nous perdons alors 10% de nos capacités physiques et intellectuelles (fatigue, maux de tête, perte d'appétit, peau flasque...). Une partie des 3 litres d'eau manquants sera apportée par les aliments eux-même (légumes, fruits, notamment). L'autre partie (1 à 2 litres) devra être apportée par le biais des boissons. 5 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins II. Les constituants des aliments Les aliments sont fondamentalement composés d’eau, de matière organique et de substances minérales. - L’eau est le constituant majoritaire des aliments (50 à 70% dans la viande, 75 à 95% dans les légumes verts. L’eau n’est donc pas uniquement apportée par la boisson, l’eau alimentaire constitue un apport non négligeable. Il existe 3 eaux de boissons : eau du robinet (rendue potable après traitements), eau de source, eau minérale (composition constante au cours du temps). L’eau est fondamentale pour le corps humain, elle entre dans la constitution des cellules, des liquides circulants (sang, lymphe). - La matière organique regroupe les substances carbonées, combustibles, composés en général d’atomes de C, H , O combinés entre eux par les liaisons covalentes. Elle englobe les glucides, lipides, protides, mais également les fibres alimentaires et les vitamines. Protides : Les protides sont des macromolécules formées de chaînes d’acides aminés (plus de 100). Elles sont constituées d’H,O,C et N (Azote). Certains acides aminés ne sont apportés que par l’alimentation, l’organisme ne sait pas les fabriquer (acides aminés indispensables : valine, leucine, isoleucine, methionine, lysine, phénylalanine, thréonine, tryptophane). Il faut consommer autant de protéines animales que de protéines végétales. Lipides : Les lipides sont des molécules carbonées insolubles dans l’eau. Ils permettent à l’organisme de fabriquer les acides gras saturés et insaturés. Mais certains de ces acides ne sont apportés que par l’alimentation, ce sont les acides gras indispensables (acide linoléique (omega 6), acide linolénique (omega 3), acide arachidonique). Ils entrent dans la constitution des membranes plasmiques des cellules (cholestérol), des hormones sexuelles (hormones stéroïdes). Il faut consommer 1/3 de lipides d’origine animale et 2/3 d’origine végétale. Les acides gras sont regroupées en 2 catégories : acides gras saturés (mauvais pour la santé – bouchent les artères) et acides gras insaturés (qui ont un effet protecteur sur la paroi des artères). Ces derniers sont présents par exemple dans l’huile d’olive acide oléique) Glucides : Le glucose est le combustible des cellules pour la respiration cellulaire (1g glucides=17KJ), il est mis en réserve dans le foie et les muscles sous forme de glycogène. De plus, il entre dans la composition des cellules de l’organisme (membranes), est associé à certaines protéines… Il existe des glucides simples (oses) formés d’un cycle carboné (ex glucose, fructose) et des glucides complexes (amidon) constitués de milliers de sucres simples assemblés qu’il faut consommer en plus grande quantité. Les Vitamines : ce sont des composés organiques dont l’organisme a besoin en petite quantité, il en existe différents groupes et elles sont impliquées dans de nombreux mécanismes cellulaires. Cf doc Ex: Vitamine A impliquée ans la vision, la croissance, vitamine D permettant de fixer le calcium et le phosphore, Vitamine C impliquée dans le métabolisme, vitamine B et PP impliquée dans la respiration des cellules,… Les Fibres alimentaires : cellulose et lignine, rejetées dans les fécès, non digérées, aident au fonctionnement des muscles de l’intestin, donc facilitent le transit. Mais pas trop, sinon, blocage du passage des nutriments vers le sang. Les fibres sont des glucides complexes d’origine végétale (ex : cellulose). 6 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins - La matière minérale correspond principalement aux ions (éléments minéraux). Certaines de ces substances sont présentes en faible quantité dans les aliments, on les appelle oligo-éléments. Cf doc III. Les besoins d’un organisme Il existe deux grands types de besoins pour un organisme : - les besoins en éléments constitutifs pour la construction et l’entretien de l’organisme BESOINS QUALITATIFS - les besoins en énergie BESOINS QUANTITATIFS 1. LES BESOINS ENERGETIQUES A l’aide des documents suivants, identifier les facteurs entraînant la variation des besoins énergétiques chez les individus. BESOINS ENERGETIQUES DE DIFFERENTES CATEGORIES D’INDIVIDUS : Besoins énergétiques en KJ/jour Enfant 4/6 ans Garçon 16/19 ans Fille 16/19 ans Femme sédentaire Femme enceinte Homme sédentaire Homme actif Personne âgée 6700 12000 8900 8400 12500 11300 12500 8000 La dépense énergétique journalière varie selon plusieurs facteurs : l’âge, le sexe, la T° extérieure, l’activité physique, les caractéristiques physiologiques (femme enceinte,…). Pourquoi a-t-on besoins d’énergie ? L’énergie est fondamentale pour : - le fonctionnement de nos cellules, de nos organes - le maintien de notre T° homéothermes T° constante) (nous sommes - l’activité physique Il existe une dépense énergétique incompressible appelée métabolisme de base. Le métabolisme de base est la dépense énergétique minimale d’un sujet au repos complet, à jeun depuis 12h et placé dans une zone de neutralité thermique. C’est la dépense correspondant à l’activité minimale des organes qui assurent les fonctions vitales et l’entretien de la vie cellulaire. 7 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins Quelques valeurs : Pour un homme de 70 kg, métabolisme de base = 6700KJ par jour Pour une femme de 55 kg, métabolisme de base = 5250 KJ par jour Il peut aussi être exprimé en KJ.m-2.h-1. Attention, l’énergie peut être exprimée en calorie ou en joules 1 Kcal = 4,19 KJ Le métabolisme de base va varier en fonction de l’âge et du sexe de l’individu. Les organismes vivants utilisent de l’énergie chimique sous forme d’ATP. L’ATP est présente dans le foie et les muscles, mais ces réserves sont rapidement utilisées et doivent être constamment reconstituées. L’ATP est produite par une réaction chimique particulière d’oxydation se déroulant dans les mitochondries : la respiration cellulaire. (cf cours de 2nde – métabolisme cellules eucaryotes) Dioxygène O2 Dioxyde de Carbone CO2 Cellule OXYDATION DU GLUCOSE Eau H2O ATP Glucose C6H12O6 Utilisation par la cellule Dissipation d’énergie sous forme de chaleur SCHEMA DE LA LIBERATION D’ENERGIE PAR LES CELLULES Equation bilan respiration cellulaire (oxydation totale du glucose) : C6H12O6 + 6 O2 6CO2 + 6 H2O + 38 ATP 8 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins Les aliments permettent donc de combler les besoins énergétiques, par leurs apports en énergie : Glucides : 1g apporte 17KJ Protide : 1g apporte 17 KJ Lipide : 1g apporte 38 KJ (Besoins glucides: 4 à 5 g/Kg/jour pour un adulte) (Besoins protides : 0,8 g/Kg/jour chez l’adulte) Les apports conseillés en énergie sont les suivants (d’après le PNNS – Programme national nutrition santé) : - glucides doivent constituer 50 à 55% de l’énergie journalière - protide doivent constituer 11 à 15 % de l’énergie journalière - lipides doivent constituer 30 à 35 % de l’énergie journalière 2. LES BESOINS EN ELEMENTS CONSTITUTIFS . La matière sert à la construction du corps et à son entretient. A l’aide du document suivant, identifier les facteurs entraînant la variation des besoins en calcium et protides. Identifier les catégories de personnes pour lesquelles ces besoins sont les plus importants et justifier cette observation. BESOINS EN CACIUM ET PROTIDES DE DIFFERENTES CATEGORIES D’INDIVIDUS : Besoins en protides en g/jour Besoins en calcium en mg/jour Enfant 4/6 ans Garçon 16/19 ans Fille 16/19 ans Femme sédentaire Femme enceinte Homme sédentaire Homme actif Personne âgée 40 90 80 70 100 80 90 65 700 1200 1200 900 15002000 900 1000 900 Ces besoins vont varier en fonction de plusieurs facteurs : - âge - état physiologique Ils vont être accrus pendant les périodes de croissance (construction osseuse et musculaire), et pendant la grossesse (apports pour le fœtus). Rôle bâtisseur des nutriments. Les nutriments sont assimilés par les cellules et servent à la croissance ou à l’entretien de l’organisme 9 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins ASSIMILATION DES NUTRIMENTS NUTRIMENTS PAR LA CELULE Mise en réserve ( ex Calcium dans os) Renouvellement cellulaire (membranes, protéines, lipides) Utilisation pour fabriquer de nouvelles molécules (Protéines, enzymes, anticorps) Exportation de certaines molécules produites DEVENIR DES NUTRIMENTS APPORTES AUX CELLULES CONCLUSION : Les besoins sont donc à calculer pour chaque individu en fonction de divers facteurs correspondants à sa physiologie et à son mode de vie. L’alimentation doit couvrir l’essentiel de nos besoins (eux-mêmes liés à nos dépenses) énergétiques et constitutifs. L’alimentation doit donc être adaptée pour chaque individu et être équilibrée. Cf doc bateau alimentaire page suivante… 10 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins LE BATEAU ALIMENTAIRE L'aliment idéal, source de tous les macronutriments (protéines, lipides, glucides) et micronutriments (vitamines, minéraux et oligoéléments), n'existe pas d'où la nécessité d'un apport quotidien et varié de toutes les catégories d'aliments, dans les proportions définies pour la couverture des besoins physiologiques de notre organisme. On distingue les catégories d'aliments suivantes : viande/poissons/œufs, produits laitiers, graisses animales et végétales, glucides complexes et simples, fruits et légumes. La représentation du régime global schématisée jusqu'ici sous la forme d'une pyramide, est remplacée par une représentation plus expressive sous la forme d'un bateau. Les différentes parties du bateau alimentaire de référence correspondent aux différentes catégories d'aliments ; leurs surfaces sont proportionnelles aux quantités journalières conseillées pour chacune de ces catégories d'aliments, à savoir 15% de protéines, 30% de lipides et 55% de glucides dont 10% de glucides simples. Le bateau vogue sur une eau abondante, seule boisson indispensable dont la consommation journalière conseillée est d'environ 1,5 l. La consommation d'alcool, qui doit rester modérée, pourrait être schématisée par un tonneau freinateur attaché à la poupe Construisez votre bateau et comparez le au bateau de référence en allant sur : http://www.afssa.fr/ouvrage/Bateaux_frequence.html 11 1ère STAV - M7 – Le fait alimentaire – Obj 3.1 – Aliments et besoins LE BATEAU ALIMENTAIRE Représentation du bateau de référence < > le foc avant (voile vert bouteille) représente les légumes < > le foc arrière (voile vert tendre) représente les fruits < > la grand-voile (voile brune) représente les féculents < > la voile d'artimon (rose) représente les sucres simples < > la coque bleue marine représente les produits laitiers < > la coque rouge représente les viandes et poissons < > la quille jaune d'or représente les graisses animales < > la quille jaune clair représente les graisses végétales < > un (éventuel) tonneau noir représente l'alcool 12
