Chapitre 3: L’utilisation des nutriments.

I. Introduction. Pour se maintenir en vie une cellule a besoin de matière et d’énergie. Ces besoins augmentent avec l’activité de la cellule. Une cellule puise dans le sang des nutriments et du dioxygène et y rejette du dioxyde de carbone. Les protéines de tous les êtres vivants sont constituées des mêmes 20 acides aminés. Elles diffèrent les uns des autres par le nombre des acides aminés qui les composent et par l’ordre de leur enchaînement. A quoi servent le dioxygène et les nutriments prélevés dans le sang ? Comment la cellule produit-elle et utilise- t-elle l’énergie ainsi que les nutriments ?

II. La production de l’énergie. entrée sortie dioxygène Dioxyde de carbone nutriments oxydation urée Acide urique énergie

II. La production de l’énergie. L’oxydation est une réaction chimique libératrice d’énergie à partir de l’utilisation du dioxygène. Elle concerne uniquement le glucose, les acides gras et les acides aminés. Glucose + O2  dioxyde de carbone + eau + énergie. Acides gras + O2 dioxyde de carbone + eau + énergie. Acides aminés+O2déchets azotés+dioxyde de carbone+eau+énergie. L’urée et l’acide urique sont des déchets azotés (contenant de l’azote) qui proviennent uniquement de l’oxydation des acides aminés. Au cours d’un ensemble de réactions chimiques la cellule utilise des nutriments avec de l’oxygène pour libérer de l’énergie. On parle d’oxydation. L’ensemble des réactions produit de l’eau et des déchets : urée, acide urique et dioxyde de carbone.

III. La construction de nouvelles molécules.

sortie entrée dioxygène Dioxyde de carbone nutriments urée oxydation Acide urique énergie chaleur nutriments enzymes EAU assimilation réserves Protéines de structure réserves

III. La construction de nouvelles molécules. L’assimilation est la fabrication par les cellules de leurs constituants à partir des nutriments. Au cours d’un ensemble de réactions chimiques la cellule utilise des nutriments pour produire de nouvelles molécules. On parle d’assimilation.

IV. La transformation des nutriments en énergie. A. L'énergie et l’activité cellulaire. Photographie du manuel On constate une consommation du glycogène lors de l’activité .

Au cours d’un test d’endurance sur une bicyclette on enregistre la puissance en Watt de l’activité musculaire du sportif et sa consommation en dioxygène.

Citez les paramètres mesurés chez ce sportif en épreuve d’endurance. Enumérez les caractéristiques du sujet testé. Recherchez les facteurs susceptibles de faire varier la valeur des dépenses énergétiques de ce sujet. Comparez la valeur de ses dépenses énergétiques totales dans les deux situations. Quelle est la conséquence des activités physiques ? Quelle est la nature chimique des réserves du tissu musculaire ? Nommez les sources d’énergie utilisées par le muscle. De quelles réserves provient essentiellement l’énergie utilisée au bout d’une demi-heure et au bout d’une heure de course ? On met ainsi en évidence la relation entre les réserves de nutriments et les dépenses énergétiques d’une activité.

B. La production de chaleur. Thermographie des jambes. L’individu est resté en équilibre sur la jambe de droite. La thermographie permet de visualiser les pertes de chaleur par un être vivant la zone à fort dégagement de chaleur Expliquez pourquoi les pertes de chaleur ne sont pas les mêmes dans les deux jambes. Grâce à la thermographie on met en évidence la dissipation de la chaleur produite.

C. Bilan. L’énergie libérée par l’utilisation des nutriments en présence de dioxygène est en partie consommée pour l’activité cellulaire et en partie dissipée sous forme de chaleur.

V. La production de nouvelles molécules. A. Les divers besoins de nouvelles molécules. 1. La croissance. Radiographie d’une main d’enfant d’un an. Radiographie d’une main d’adulte Radiographie d’une main d’enfant de 10 ans Tous ces documents mettent en évidence une utilisation des nutriments par l’organisme différente de la fabrication d’énergie. Les nutriments sont utilisés pour la construction de nouvelles molécules nécessaires à l ’édification de l’individu. Quelle est cette utilisation ?

2. L’activité cellulaire. Les cellules du pancréas produisent des enzymes qui sont abondantes dans les sécrétions du tube digestif. Ces enzymes sont libérées par les cellules qui les ont fabriquées.

3. Le renouvellement cellulaire. Les cellules superficielles de la peau sont des cellules mortes. Sous ces cellules qui forment une couche cornée, protectrice, la couche basale montre de nombreuses cellules en division à l’origine du renouvellement cellulaire. Les nutriments sont utilisés pour la fabrication des molécules nécessaires au remplacement des cellules. Des cellules mortes se détachent continuellement de la surface de la peau. Pourtant, la peau conserve toujours son épaisseur à la surface du corps. Comment l’organisme peut-il maintenir en surface de la peau une couche de cellules qui disparaissent sans cesse ? Retrait d ’un plâtre squames Couche cornée Cellule en division

B. Comment cette production de molécules s’effectue t elle? Qu’est-ce qui différencie une protéine de lapin d’une protéine de mouton ou de n’importe quelle autre protéine ? De quel(s) nutriment(s) doivent disposer les cellules du lapin et les cellules du mouton pour fabriquer leurs propres protéines ? Comment obtiennent-elles ces nutriments ? Outre les nutriments nécessaires, qu’est-ce qui est également indispensable à la fabrication de protéines par un être vivant ? Lecture toute la page 134. Répondre aux questions du document distribué.

Selon les informations génétiques en utilisant de l'énergie , les cellules produisent à partir des nutriments de nouvelles molécules nécessaires à leur fonctionnement et à leur renouvellement. Lecture doc. 2 e p. 135 : anomalies.

C. Bilan : Les cellules produisent à partir des nutriments, en utilisant de l’énergie et en fonction de leurs informations génétiques, de nouvelles molécules nécessaires à leur fonctionnement et à leur renouvellement. VI. Bilan chapitre. Au cours d’un ensemble de réactions chimiques, la cellule utilise des nutriments d’une part avec du dioxygène pour libérer de l’énergie, d’autre part pour produire de nouvelles molécules.