-- Out 3 -C. Nicol CM2 (1ère partie) La filière Aérobie (F3: système économique) 6. La filière 3 : Aérobie (A) 6.1. Fonction 6.2. Substrats énergétiques a) le carburant b) les combustibles (Glucides, Lipides et Protéines) 1 1. Fonction: Fournir de l’E de façon ECONOMIQUE - exercices continus et prolongés (A:5000m N:1000m) - exercices d’intensité irrégulière (sports collectifs) P+ 5000m 10000m marathon F3 peu intense prolongé, économique C+++ 6.2. Substrats E: a) Un carburant : c’est toujours l’ATP dont l’hydrolyse => E b) Des combustibles de remplacement - apportés par l’alimentation ( nutriments): Capacité illimitée… ORDINAIRE • On distingue 3 familles de nutriments: Glucides (sucres ou « hydrates de carbone ») Lipides (gras, huiles et stéroïdes) Protéines 2 • Tous sont composés d’atomes de: Carbone (C) Hydrogène (H) <=> CHO Oxygène (O) • Les protéines comportent en plus: Azote (N) => Urée (NH2) Sels minéraux et oligo éléments • Apportés par l’alimentation • Véhiculés par le système vasculaire • Mis en réserves dans différents lieux (foie, muscles…) => Fonction: fournir de l‘E aux cellules être dégradés pour resynthétiser de l’ATP Les glucides (CnH2nOn) • exemple: le glucose C6H12O6 • Appelés de façon erronée « Hydrates de Carbone »: Composés …. nx (d’eau (H2O) & de carbone (C)) nx2 • On divise les glucides en : a) Monosaccharides (1 sucre Glucides simples) b) Disaccharides (2 sucres) Glucides complexes c) Polysaccharides (nombreux sucres) 3 a) Monosaccharides Sucres à 6 carbones (hexoses) Glucose (C6H12O6) Directement utilisables Fructose (C6H12O6) Véhiculés dans le sang Galactose (C6H12O6) « glycémie » Certains sucres ont 5 carbones = pentoses b) Disaccharides Les monosaccharides sont liés deux à deux : • Saccharose: glucose + fructose glucose-fructose + H2O (synthèse par déshydratation) • Maltose : glucose - glucose • Lactose : glucose - galactose 4 c) Polysaccharides = polymères de glucoses (glu-glu-glu-glu….glu) • Amidon • Glycogène • Cellulose Amidon Glycogène Cellulose = polymère pouvant être formé de plusieurs centaines de glucoses. Abondant dans les féculents (céréales, pommes de terre). Digestion de l'amidon = transformation de l'amidon en glucose 5 Grain d'amidon Cellule de pomme de terre Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre. L'amidon a été coloré en bleu par de l'iode. Amidon Semblable à l'amidon (G) Glycogène = façon de faire des réserves de glucose chez les animaux.. et chez l’homme Cellulose [Gm] => (musculaire) [Gh] => (hépathique ds foie) S'il y a des surplus de glucose dans le sang glu + glu + glu +…+glu glycogène Le glycogène s'accumule dans le foie et les muscles S'il y a carence de glucose glycogène glu + glu + glu +…+glu 6 Amidon Simplement pour information Glycogène Cellulose = forme sous laquelle les plantes emmagasinent le glucose. = chaînes linéaires de glucose Liaisons entre les glucoses différentes de celles de l'amidon ou du glycogène Forme des fibres: Ces fibres se collent ensemble pour former les tissus durs des végétaux. Papier, bois, coton = cellulose • Tous les glucides peuvent se transformer en glucose. Glucose = "carburant" dans la respiration cellulaire 1 glucose + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Énergie (inverse de la Photosynthèse) 7 Les lipides • en grec: LIPOS = « gras » • Composés comme les glucides de : C, H et O … mais le rapport Nbre de H / Nbre de O est plus élevé ex: C57H110O6 (ac. Stéarique) • On divise les lipides en : a) Triglycérides (graisses et huiles) b) Phospholipides c) Stéroïdes a) Triglycérides (TG) Lipides « simples » = molécules formées de 1 glycérol lié à 3 acides gras (AG) Lipides simples (4 à 20 atomes de C) + = + 3H2O 8 • Rôle principal des triglycérides: = Réserve d'énergie (15 à 25% masse corporelle !!) [TG]m musculaires [TG]h hépatiques [TG]tissus + dans le sang : AGL (libres ds le sang) + lipoprotéine (TG sur une protéine) • Surplus en lipides, glucides ou protéines alimentaires peuvent se transformer en masse grasse (adipeuse). 1 g graisse => 2 fois plus d'énergie que 1 g de glucide (9kcal/g au lieu de 4)… mais lentement!! 9 • AG saturés stables difficiles à dégrader On ne peut pas ajouter d'hydrogène (H) D’origine animale en général (viande, jaune d’œuf, produits laitiers); (noix de coco, margarine) Solides à la température de la pièce Consommation liée à des problèmes cardio-vasculaires (peuvent le cholestérol) • AG insaturés instables au niveau des doubles liaisons On pourrait ajouter 2 hydrogènes en transformant la liaison double en liaison simple Plusieurs doubles liaisons ajout possible de plusieurs hydrogènes D’origine végétale en général (huile d’olive, de tournesol, de soja, d’arachide) Liquide à la température de la pièce 10 b) Phospholipides (simple info pour ce cours) Formé de : • 1 glycérol • 2 acides gras • 1 groupement phosphate Forment les membranes des cellules (voir cours de P. Decherchi) c) Les stéroïdes (simple info pour ce cours) = molécules formées d'un squelette de 4 cycles de C. Le plus connu = cholestérol • Entre dans la composition des membranes cellulaires. • Sert à fabriquer certaines hormones (hormones stéroïdes, testostérone et oestrogènes, par exemple). 11 Les protéines • en grec: PROTOS = « primordial, primitif » ! Ds muscles, peau, os, enzymes, anticorps, hormones.. Remplissent de nombreuses fonctions (substance contractile, souplesse peau, mucus protecteur estomac…) Molécules les plus variées • Représente 10 à 12 kg du poids de corps adulte moyen • Composés comme les glucides de : C, H et O … mais aussi d’azote et parfois de soufre, de phosphore, de cobalt et de fer • En constant renouvellement (cf. ongles, cheveux !!) Protéine des aliments Digestion Notre alimentation doit contenir des protéines dégradée en Acides aminés (AA) Circulation Les cellules synthétisent leurs protéines à partir des AA provenant de la digestion 12 a) 20 Acides Aminés composés de base 12 peuvent être synthétisés par l’organisme 8 doivent être apportés par l’alimentation « AA essentiels » (9 chez les enfants et personnes âgées) fonction Amine fonction Acide b) Protéines = polymères d'acides aminés • La protéine assemblée se replie pour former une structure tridimensionnelle précise: 13 • Protéines globulaires et fibreuses La plupart des protéines ont une forme compacte (comme un petit nuage) = protéines globulaires Hexokinase Insuline Acétylcholinestérase 14 • Protéines globulaires et fibreuses La plupart des protéines ont une forme compacte (comme un petit nuage) = protéines globulaires Certaines sont pourtant longues et filiformes. Elles peuvent s'associer entre elles pour former des fibres résistantes = protéines fibreuses La structure détermine la fonction !! Collagène : formé de trois chaînes d'acides aminés imbriquées 15 Remarques / Principales fonctions des protéines 1. Structure, support mécanique 2. Régulation du métabolisme 3. Mouvement 4. Transport de molécules 5. Défense de l'organisme 6. Transport membranaire 7. Métabolisme (les enzymes) 16