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ORGANISATION MOLECULAIRE DE LA MATIERE VIVANTE.

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1 ORGANISATION MOLECULAIRE DE LA MATIERE VIVANTE

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4 - Indiquer le nom des constituants minéraux inorganique* et organiques = biomolécule* du corps humain constituants minéraux : eau > sels minéraux constituants organiques : protéines > acides nucléiques > lipides > glucides - Citer le constituant qui représente la masse la plus importante dans lorganisme eau Donc lorganisme à des besoins nutritionnels quotidiens en 7 NUTRIMENTS* : eau, sels minéraux, protides, lipides, glucides, acides nucléiques et vitamines

5 LEAU -quel pourcentage de la masse corporelle totale représente leau ? 60 à 70 % de la masse totale de ladulte

6 -Rôles: Rôle de solvant pour de nombreuses molécules : - les molécules solubles dans leau dites hydrosolubles* forment avec leau un mélange homogène appelé solution (ex : glucides (sucre en morceau qui se dissout dans le thé, le café… attention plus facile si eau chaude, protéines, éléments minéraux, certaines vitamines et certains gaz) - les molécules insoluble dans leau dites hydrophobes* (peur de leau) forment avec leau des émulsions (ex : lipides)

7 Rôle dans le transport des molécules : elle véhicule les nutriments, les gaz respiratoires et les déchets. Rôle de réactif, elle participe à de nombreuses réactions chimiques : hydrolyse*, hydratation Rôle de régulateur thermique essentiel de lorganisme (diminution de la T°C du corps par sudation) Rôle damortisseur en cas de choc ex : le liquide céphalorachidien protège le cerveau des chocs

8 - De quoi dépendent les besoins hydriques de lHomme (2 choses)? activité métabolique (ex : activité physique) et de lenvironnement (ex : climat) - La perte deau sélève à combien de litres ? jusquà 2,5 litres sont éliminés

9 - A quoi sont dues les pertes deau de lorganisme ? transpiration, respiration, excrétion*urinaire et fécale - Comment ces sorties sont elles normalement compensées ? Métabolisme 10%, Aliments 30%, Boissons 60%

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11 Exercices de révision sur leau Exercice 1 : - Quel pourcentage du poids du corps dun adulte représente leau ? - Quels sont ses besoins quotidien en eau ? 2.5 litres deau dont 1.5 litre deau et 1 litre daliment 60 à 70 % de la masse totale de ladulte

12 - pertes: transpiration, respiration, excrétion*urinaire et fécale Exercice 2 : Énoncer trois rôles fonctionnels de leau dans lorganisme et trois causes de perte deau pour lorganisme - rôles: transport, régulateur thermique, amortisseur, réactif..

13 Exercice 3 : Par quel procédé peut-on extraire leau de la matière vivante et obtenir la matière sèche? déshydratation

14 LES ELEMENTS MINERAUX Ils représentent environ 3% de la matière vivante

15 Macro-éléments* Micro-éléments*, oligo-éléments* calcium, phosphore, sodium, potassium, magnésium et chlore Fer,Chrome, zinc, cobalt, cuivre, fluor, iode, sélénium, manganèse

16 Les éléments minéraux existent sous 2 formes: solide Dissous sous forme dions -anions : gains électrons donc chargé – ex: Cl- -cations : perte électrons donc chargé + ex: Na+

17 Les éléments minéraux ont un rôle fonctionnel

18 Calcium (phosphore) ROLES - Construction et rigidité du squelette et des dents en association avec le phosphore - A létat libre ca 2+ rôle dans : la coagulation*, la régulation de contraction musculaire SOURCE ALIMENTAIRE PRODUITS LAITIERS Souvent lié à un manque de vitamine D EN CAS DE CARENCE - trouble de croissance, - fragilité squelettique, - crampes (hyperexcitabilité neuromusculaire), - risques hémorragique*

19 Potassium sodium ROLES Régulent la circulation de leau et des minéraux dans les cellules SOURCE ALIMENTAIRE Légumes, fruits secs, viandes, poissons, légumes, fruits frais Sel de table, charcuterie, fromage, pain, conserve EN CAS DE CARENCE déshydratation

20 Fer ROLES Participe au transport de lO2 dans les globules rouges SOURCE ALIMENTAIRE Abats, viandes, poissons, œufs, fruits, légumes secs EN CAS DE CARENCE Si carence anémie caractérisée par fatigue et baisse du nombre de globules rouges. Attention chez les femmes. Insuffisance respiratoire chez nourrisson. Globules rouges

21 magnésium ROLES Régule lexcitabilité musculaire, intervient dans la défense immunitaire SOURCE ALIMENTAIRE Légumes, fruits secs, chocolat, épinards, bananes, céréales EN CAS DE CARENCE spasmophilie* (insomnie, crampes, tremblements)

22 Iode ROLES Participe à la croissance et au développement mental SOURCE ALIMENTAIRE Poisson, sel, fruits de mer, lait EN CAS DE CARENCE Fatigue, mains et pieds froids, trous de mémoire, faiblesse musculaire

23 fluor ROLES Participe à la solidité des os et dents SOURCE ALIMENTAIRE poissons, sel EN CAS DE CARENCE Altération de lémail des dents, fragilité des os

24 zinc ROLES Participe à la croissance et au défenses immunitaires SOURCE ALIMENTAIRE Huîtres, viande, foie EN CAS DE CARENCE Trouble de croissance chez enfant, retard de puberté, infections à répétition

25 cuivre ROLES Rôle dans la synthèse des globules rouges et lélaboration du collagène SOURCE ALIMENTAIRE Huîtres, foie, arachides EN CAS DE CARENCE Anémie* avec manque de fer, fatigue changement pigmentation de la peau

26 Exercices de révision sur les éléments minéraux Exercice 1 : Choisir les propositions exactes : * les sels minéraux ont une rôle : plastique, fonctionnel, énergétique * parmi les espèces chimiques suivantes relever les minéraux : glycérol, fer, sodium, eau, magnésium, acide gras, saccharose, vitamine, phosphore * le rôle principal du calcium est : de permettre la synthèse de lhémoglobine, de minéraliser le squelette et les dents, dintervenir dans la contraction musculaire

27 Exercice 2 : Classer les éléments minéraux suivants en oligo-éléments ou macro-éléments : fer, iode, calcium, sodium, cuivre, magnésium, fluor Exercice 3 : Donner une source alimentaire du calcium produits laitiers, du fer abats, de liode fruits de mer, du phosphore produits laitiers Exercice 4 : Nommer la carence en fer anémie et ses conséquences manque de globule rouge: teint pâle…

28 LES GLUCIDES -Les glucides sont couramment appelés « sucres ». Bien quil nest pas tous un goût sucré. -Ils sont essentiellement composés des atomes : C : Carbone, H : Hydrogène, O : Oxygène.

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31 Glucides simples ou OSES* - Glucides simples formés dune seule molécule de base - Représentation : - Propriété : Non hydrolysable, Directement assimilable par les cellules - Exemples: - Fructose : fruits - Galactose : lait - Glucose : aliments sucrés (miel…) - Désoxyribose : ADN

32 Glucides COMPOSES ou DIOSIDES* - Glucides composés dun enchaînement de 2 oses reliés par une liaison osidique* - Représentation : - Propriété : hydrolysable - Exemples: - Maltose : étape de la digestion de lamidon - Saccharose : sucre de canne et réserve chez certains végétaux - Lactose : produits lactés.

33 Glucides COMPLEXES ou POLYOSIDES* - Enchaînement de plusieurs centaines de molécules doses grâce aux liaisons osidiques - Représentation : - Propriété : hydrolysable

34 - Cellulose : paroi des cellules végétales indigestible par lamylase humaine sert de fibre alimentaire* : facilite le transite, évite la constipation - Glycogène : réserve énergétique chez les animaux (dans le foie et muscle) - Amidon : réserve énergétique chez les végétaux (féculents : pomme de terre, banane, riz, légumes secs) - Exemples:

35 Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en bleu par de l'iode. Cellule de pomme de terre Grain d'amidon

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37 Définition du Pouvoir sucrant* = cest la capacité à donner une saveur sucrée. Il dépend de la nature et de la teneur dans laliment des oses et diholosides. Le pouvoir sucrant

38 Rôle ENERGETIQUE* : 1g de glucides ingéré fournit à lorganisme 17 kJ dénergie Certains glucides fournissent directement aux cellules lénergie dont elles ont besoin pour fonctionner (ex : glucose). Certains glucides ont un rôle de réserve énergétique (ex : glycogène : réserve de glucose située au niveau du foie). Rôles des glucides Rôle structural* : les glucides représentent une petite fraction et entrent dans la composition de tissus fondamentaux de lorganisme. Ex : ribose et désoxyriboses de lADN et ARN respectivement.

39 Exercices de révision sur les glucides Exercice 1 : Classer les glucides suivants : glucose, saccharose, fructose, amidon, maltose, cellulose, lactose, glycogène, galactose dans les catégories suivantes : - glucides simples (oses) : - glucides composés (diosides) : - glucides complexes (polyosides) : Glucose, fructose, galactose Saccharose, maltose, lactose Amidon, glycogène, cellulose

40 Exercice 2 : Sur la table suivante pour chaque aliments : attribuer le type de glucide(s) quil contient : glucides simples (GS), glucides composés (GC), glucides complexes (GCX) et préciser le nom de chaque glucide : amidon, saccharose… GC saccharose GS fructose GCX amidon GC et GS

41 Exercice 3 : Attribuer à chaque type de glucides deux sources alimentaire : les glucides : - glucose et fructose, -saccharose, -amidon, -cellulose les aliments : -fruits, -poulet, -riz, -tomate, -poisson, -farine, -sucre semoule, -œuf, -pain, -confiture, -miel, -choux, -lait.

42 Exercice 4 : Entourer les propositions exactes : * le rôle essentiel des glucides est : énergétique plastique(structural) fonctionnel

43 Exercice 5 : Daprès vos connaissances et en vous aidant du document ci-dessous, surligner dans les deux menus proposés : en bleu les aliments sources de glucides simple ou doubles, en vert les aliments sources de glucides complexes. Lequel des deux menus est le plus riche en glucides complexes ? justifier votre réponse

44 Exercice 6 : Les fibres alimentaires appartiennent à quelle catégorie de nutriments, préciser un leur nom principal Sont elles digestibles par lorganismes humain? - Ce sont des glucides complexes - Il sagit de la cellulose - Elle nest digestible que par les ruminant lhomme ne possède pas léquipement enzymatique nécessaire à la digestion

45 Glucose Fructose Lactose Amidon saccharose

46 LES LIPIDES -Ce sont les constituants principaux des « corps gras » dans lesquels il y a également des vitamines -Les lipides sont des biomolécules constitués des atomes C, H (en abondance) et de O (très peu).

47 - Ce sont des composés très hydrophobes, insolubles dans leau mais solubles dans des solvants organiques comme léther, lacétone ou le chloroforme. Voir expérience : eau + huile, eau + huile + moutarde, eau + huile + dissolvant Quelles sont les Origines alimentaires des lipides que vous connaissez et les catégories de graisses qui existent ? -graisses animales : viande, les laitages, le fromage et le beurre. -graisses végétales : les graines (arachide, tournesol, colza, cacao) et les fruits (noix, olive).

48 Ces graisses peuvent être classés en deux catégories de graisse : - les graisses invisibles : se trouve naturellement dans les aliments ex : viande, croissant, frites, produits laitiers - les graisses visibles : utilisées pour assaisonner, cuisiner et donner de la saveur ex : huiles, beurre

49 Définition général dun acides gras* = cest une longue chaîne hydrogénocarbonée (Hydrophobe) possédant un nombre pair d'atomes de carbone et terminée par une fonction acide carboxylique COOH.(hydrophile)

50 - Saturés* (AGS) : qui ne possèdent pas de double liaison, chaîne de carbone saturée en hydrogène - MonoInsaturés* (AGMI) : qui possèdent une double liaison ex : acide oléique - PolyInsaturés* (AGPI) : qui possèdent plusieurs double liaison ex : acide linoléique et linoléiques Définition des différents acides gras (lipides simples)

51 Remarque : il existe 2 acides gras indispensables* : lacide linoléique: oméga 6, lacide linolénique: oméga 3. Lalimentation doit donc les fournir (ex : huiles végétales) sinon carence* pouvant engendrer des problèmes nerveux

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53 Influence de la saturation ou de linsaturation sur la consistance des corps gras - un corps gras riche en AGS est solide (figé) à température ambiante de 20°C ex : graisse de bœuf, beurre - un corps gras riche en AGPI est fluide (liquide) à température ambiante de 20°C ex : huile

54 Rôle ENERGETIQUE : source la plus importante dénergie 1g de lipide équivaut à 38 kJ Rôles des lipides Rôle dans le maintien la température du corps à 37°C Rôle de réserve énergétique : triglycérides chez un homme les graisses de réserve constituent 10kg Rôle structural : très important constituants des membranes cellulaires : phospholipides et cholestérol. Rôle de précurseur : participe à la synthèse dhormones stéroïdes (hormones sexuelles): cholestérol.

55 Exercices de révision sur les lipides Exercice 1 : Souligner 3 aliments source de lipides visibles et 3 aliments source de lipides invisibles dans la liste suivante : banane, lait darachide, margarine, poisson, beurre, œuf, fromage, saucisson, huile dolive

56 Exercice 2 : Quel est le rôle essentiel des lipides Exercice 3 : Entourer les réponses exactes : les molécules de lipides sont constituées des atomes suivants : carbone, hydrogène, oxygène, azote * la molécule dalcool entrant le plus souvent dans la constituant dune molécule de lipide est : le glycérol, le cholestérol * 1 gramme de lipides libère une quantité dénergie égale à : 30kJ, 17kJ, 38kJ énergétique, thermorégulation

57 Exercice 4 : Quel est le rôle des triglycérides Exercice 5 : Relier à chaque acide gras une constitution de chaîne carbonée lui correspondant : -acides gras saturé chaîne : -acide gras mono-insaturé : - acide gras poly insaturé (essentiel) : réserve énergétique chaîne carbonée sans double liaison chaîne carbonée avec une double liaison carbonée à plusieurs doubles liaisons

58 Exercice 6 : Expliquer la notion dacides gras essentiel, donner leur rôle, les nommer -acides gras non fabriqués par lorganisme qui doivent être apportés apportés par lalimentation - participent au bon fonctionnement du système nerveux - oméga 6 et oméga 3

59 LES PROTIDES Les protides sont des molécules organiques constituées des atomes C, H, O, N et parfois S. (seul source dazote) Ils constituent 50 à 70 % des cellules animales. Ils ont deux origines possibles : animale ou végétale

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61 Acides aminés*(aa) : Unité de base des protides (monomère). Ils sont constitués dune fonction acide (COOH) et dune fonction amine (NH 2 ) doù aa. Leur nom varie selon le radical R. Il sont non hydrolysable. Parmi les 20 aa, 8 aa sont dits indispensables. Déf indispensable : les « aa essentiels » ne sont pas fabriqués par lhomme, ils doivent être apportés impérativement par son alimentation, en cas de manque apparaissent des carences : perte de la masse musculaire. glycine R : Halanine R : CH 3 HCH 3

62 Peptides* : enchaînement de 50 à 100 acides aminés reliés par des liaisons peptidiques* qui sétablissent entre le groupement carboxylique (COOH) dun aa et le groupement amine (NH2) de laa suivant. Ils sont hydrolisables. (enchaînement de 2 aa = dipeptide, de 3 aa = tripeptide, 10 acides aminés = polypeptide)

63 Protéines*: macromolécules volumineuses constituées dun enchaînement de plus de 100 aa, hydrolysable ex : hémoglobine du sang, collagène de la peau

64 Rôle STRUCTURAL : les protéines de structure (protéines des muscles, collagène du tissu conjonctif …) Rôles des protides Rôle de transport : transport des lipides qui sont hydrophobe dans les liquides biologiques, transporteur membranaire Rôle de régulation : les protéines fonctionnelles : enzymes, hormones… Rôle dans les défenses de lorganisme : les anticorps…. Rôle énergétique : 1g de protides apporte 17kJ mais cette source dénergie est rarement utilisée il faut tout dabord que les sources de glucides et lipides soient épuisées (jeûne très long : grève de la faim)

65 Exercice 1 : Citer -3 aliments sources de protides animales -3 aliments sources de protides végétales Exercices de révision sur les protides Exercice 2 : Parmi les biomolécules suivantes, entourer celles qui font partie des protides : acides aminés ; dipeptides, glucose, protéines, acides gras, polypeptide, alcool, amidon. bœuf, poisson, oeuf légumes sec: lentilles, pois chiches, haricots blancs…

66 Exercice 3 : Constitution chimique des protides : Repérer la nature des atomes constituant les protides en entourant les bonnes réponses : atome de carbone,dhydrogène, doxygène,dazote * Entourer la bonne réponse :une protéines est constituée par lenchaînement de plusieurs centaines à plusieurs milliers : dacides gras, dacides aminés, de glucose *les acides aminés sont liés entre eux par : une liaison platonique, une liaison peptidique,une double liaison

67 Exercice 4 : Attribuer aux différentes protéines un aliment qui les contient : protéines : caséines, albumine, myosine, gluten aliment : œuf, viande, lait, blé Exercice 5 : Choisir les propositions exactes : * le rôle essentiel des protides est : énergétique, plastique (structural), fonctionnel * les protides sont des constituants énergétique, 1 gramme de protide libère : 30kJ, 17kJ, 38kJ Exercice 6 : expliquer la notion dacides aminés indispensable acides aminés non fabriqués par lorganisme qui doivent être apportés apportés par lalimentation

68 LES VITAMINES HYDROSOLUBLES LIPOSOLUBLES K

69 NaturenomSource alimentaire rôlesi carence HYDROSOLUBLES HYDROSOLUBLES viandes, œufs, poisson, levure de bière, beurre -Production dénergie cellulaire, -Fonction cardiaque, -Fonction du système nerveux Paralysie: béri- béri Troubles cardiaque légumes et fruits -Antioxydants (ralentissent le vieillissement) -Empêche le scorbut (saignement, fatigue, dents déchaussées) Scorbut, fatigue

70 NaturenomSource alimentairerôlesi carence L I P O S O L U B L E S Dans aliments gras Jaune dœuf, carotte, salade, épinards, foie, produits laitiers -Bonne vision et bonne épaisseur de peau, résistance aux infections, croissance Retard de croissance Altération de la peau Cécité crépusculaire Peu dans le Lait, les œufs, le foie de poisson Action du soleil sur la peau -Croissance, fixation osseuse -Antirachitique (déformation du squelette) rachitisme* Huiles végétales, les céréales, les légumes verts -Antioxydants (ralentissement du vieillissement) -Santé musculaire et nerveuse Faiblesse musculaire Epinards -Coagulation du sang Risque hémorragique K

71 Exercice 1 : Donner la nature, le rôle essentiel et la source principale des vitamines : A, D, E, B1, C voir tableaux précédents Exercices de révision sur les vitamines Exercice 2 : A quelle carence en vitamine correspond le rachitismes en vitamine D Exercice 3 : Définir le scorbut carence en vitamine C et ses conséquence fatigue puis saignement des gencives et déchaussement des dents

72 LES ACIDES NUCLEIQUES

73 FIN…


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