Les principaux constituants de la matière vivante

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Les principaux constituants de la matière vivante
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Généralités[modifier | modifier le wikicode]

L’homme est un organisme qui a besoin d’énergie pour vivre[modifier | modifier le wikicode]

L’être humain est un être vivant car il utilise de l’énergie chimique pour vivre. Cette énergie est sous forme d’ATP (Adénosine Tri Phosphate), c’est le "combustible" cellulaire de l'organisme.

L'unité énergétique internationale est le joule (J, multiple kJ) mais on trouve encore des indications en kcal (kilo calorie) : 1 kJ=0,24 kCal ou 1 kCal=4,19 kJ.

L'apport énergétique alimentaire journalier doit être d'environ 45 2013 kJ pour l'homme adulte et 48 2015 kJ pour la femme adulte.

Que fait l'organisme de cette énergie ? Où sera-t-elle utilisée ?[modifier | modifier le wikicode]

  • 55% pour le métabolisme basal, qui concerne le fonctionnement des organes vitaux (respiration, circulation, activité cérébrale). On mesure le métabolisme basal en plaçant l'individu dans une enceinte thermorégulée et dans une situation de repos intellectuel et physique.
  • 45% pour le métabolisme extra-basal :
    • travail musculaire : 25%
    • thermorégulation : 10%
    • activité dynamique spécifique (appareil digestif et urinaire) : 10%

Origine de l'ATP[modifier | modifier le wikicode]

L'ATP est d'origine alimentaire.

Les aliments sont des mélanges composés de glucides, lipides, protides, acides nucléiques, sels minéraux, vitamines, eau. Les molécules organiques sont des molécules complexes (ou macro-éléments) de poids moléculaires importants. Ces aliments doivent subir une digestion pour être transformés en molécules simples de faible poids moléculaire ou nutriments (sauf pour les sels minéraux, les vitamines et l'eau).


des aliments aux nutriments
aliments nutriments
Glucides oses (glucose)
Lipides acides gras + glycérol
Protéine acides aminés
Sels minéraux Sels minéraux
Vitamines, H2O Vitamines, H2O

Les enzymes digestives vont permettre la digestion en réalisant l’hydrolyse des aliments.

Les nutriments ainsi obtenus dans l’intestin grêle vont se retrouver dans le sang, directement ou via la lymphe, par le phénomène d’absorption. Le sang transportera ensuite les nutriments aux cellules composant l’organisme.

Que vont faire les cellules de ces nutriments ?[modifier | modifier le wikicode]

Les cellules transforment les nutriments en énergie, c'est à dire en ATP. Cette transformation se fait en consommant de l’oxygène (dioxygène : O2) transporté également par le sang via le système respiratoire.

Il faut noter que le stock d'ATP est très faible dans l'organisme. L'énergie est stockée pour l'essentiel sous forme de glycogène, de créatine-phosphate et de triglycérides.

Métabolisme-Image002.gif

De cette transformation résultent des déchets : CO2 et H2O. Le CO2 va repartir vers l’air via le sang et les poumons, l’H2O repart essentiellement vers l’extérieur via le sang, les reins et les poumons.

1.33 Russian road sign.svg Les nutriments renferment de l’énergie sous forme d'énergie potentielle.

Métabolisme-Image004constituants.gif

Les enzymes déclenchent la réaction : elles ont un rôle de catalyseur.

Qu’est-ce que l’équilibre énergétique ?[modifier | modifier le wikicode]

On parle d’équilibre énergétique lorsque les entrées d’énergies sont égales aux dépenses énergétiques. Cela correspond à la quantité d’énergie dont l’organisme a besoin chaque jour pour fonctionner.

Exemple : une femme a droit quotidiennement à 8 400 kJ. Si elle mange pour 10 000 kJ, les 1 600 kJ excédentaires seront stockés. Lors d’un travail musculaire intense inhabituel les quantités entrées sont généralement insuffisantes et l’organisme puisera dans ses réserves énergétiques.

L’être humain est une machine nécessitant un entretien permanent[modifier | modifier le wikicode]

Exemple : dans le cas d’une fracture, l’organisme va procéder à une synthèse osseuse pour élaborer un nouveau tissu osseux. Le tissu osseux est constitué de cellules osseuses (ostéocytes) constituées elles-mêmes de protides, lipides, glucides, acides nucléiques et calcium. Comme ces nutriments servent à bâtir l’organisme, on les appelle « nutriments bâtisseurs ».

Exemple : lors d’une hémorragie il y a baisse de la volémie (volume sanguin). Le sang est constitué de plasma et de cellules sanguines (globules rouges et blancs, plaquettes). Après l’hémorragie il faut donc synthétiser de nouvelles cellules. Les globules rouges contiennent des molécules protéiques d’hémoglobine renfermant elles-même du fer. La synthèse de globules rouges nécessite donc du fer. Dans les conditions normales, un homme a besoin de 10 mg/jour et la femme de 16 à 18 mg/jour (besoin supérieur à cause des pertes menstruelles). Dans l’organisme, le fer est stocké dans le sang et dans le foie.

Croissance et renouvellement[modifier | modifier le wikicode]

Croissance[modifier | modifier le wikicode]

  • Un enfant a des besoins énergétiques plus importants qu’un adulte.
  • Un adulte a des besoins énergétiques plus importants qu’une personne âgée.




kilojoules

Garçons 10 à 12 ans

10 900

Adolescents 16 à 19 ans

12 800

Filles 10 à 12 ans

9 800

Adolescentes 16 à 19 ans

9 700

FEMININOSRERIZADOS


Activité physique habituelle

11 300

Personnes ayant une activité physique importante

12 500

MASCULINORERIZADOS


Activité physique habituelle

8 400

Personnes ayant une activité physique importante

9 200

Femme enceinte, ajouter à la ration le 1er trimestre

+

400

Femme enceinte, ajouter à la ration le 2ème et 3ème trimestre

+

1 000

Femme qui allaite, ajouter à la ration

+

2 100

Personnes âgées

-

Construction[modifier | modifier le wikicode]

La construction de l’organisme repose sur l’apport journalier en nutriments bâtisseurs : glucides, protéines, sels minéraux, lipides et acides nucléiques.

Exemple : la diminution importante de la quantité d’acides aminés essentiels peut entraîner une maladie, fréquente dans les pays en voie de développement : la kwashiorkor. La carence due à une alimentation céréalière pauvre en protéines provoque chez l’enfant, après sevrage, des œdèmes des membres inférieurs et du visage, une fonte musculaire et une dépigmentation de la peau.

1.33 Russian road sign.svg L’alimentation devrait être composée de :

  • 50 à 55 % de glucides (édulcorants et non édulcorants)
  • 12 à 15 % de protéines (animales et végétales)
  • 32 à 35% de lipides (animaux et végétaux)

De plus, il faut 1,5 l d’H2O par jour, des fibres à raison de 25 à 30 g par jour pour un adulte, des sels minéraux : fer : transport de l'oxygène sur l'hémoglobine aux cellules calcium : constitution des os magnésium, sodium, potassium, zinc, cuivre, sélénium, ... et des vitamines : A pour la vision, B1 (thiamine) pour le système nerveux, B12 pour l'absorption du fer, B9 (acide folique) pour la maturation de l’hémoglobine, D pour la fixation du Ca, E pour les fonctions de reproduction, K pour la coagulation du sang, PP pour la peau C pour la lutte contre le "vieillissement" B2, B8, ...