Depuis que l'on connaît la composition chimique des aliments, les hommes savent qu'ils doivent équilibrer leur alimentation.
Celle-ci doit leur apporter différents types de biomolécules.
Ces biomolécules peuvent se présenter sous forme + ou – complexe.
Les molécules complexes subiront une simplification moléculaire au cours de la digestion, afin d'être absorbables par les cellules du tube digestif.
I – Composition chimique des aliments
Les aliments composés majoritaires dans l'alimentation, tels que le pain et le lait, contiennent différentes biomolécules (ou aliments simples).
Les biomolécules sont :
→ glucides
→ lipides
→ protides
→ eau
→ vitamines
→ minéraux
Les biomolécules se présentent sous forme complexe : on parle de polymères.
Polymère : constitué de monomères (unités de base) reliées par des liaisons spécifiques.
Les polymères subissent une simplification moléculaire lors de la digestion.
Cette simplification par cassure des liaisons libère des monomères.
Monomère : nutriment pouvant être absorbés par le tube digestif.
II – Les biomolécules énergétiques : les glucides
Les glucides sont des molécules organiques constituées de C, H et O.
L'amidon, le glycogène et la cellulose sont des polymères glucidiques. L'amidon est le + consommé. (doc1)
Les dimères (saccharose, lactose, maltose ...) et les monomères (glucose, fructose, galactose ...) peuvent être présents naturellement dans certains aliments ou résultent de l'hydrolyse des polymères (doc2).
Différents réactifs mettent en évidence les glucides alimentaires.
L'eau iodée est spécifique de l'amidon, la liqueur de Fehling révèle les sucres réducteurs comme le glucose et le Fructose.
1 monomère glucidique = 1 sucre simple = ose
III – Les biomolécules plastiques : les protides
Les protides sont des biomolécules azotées, contenant C, H, O, N, S.
Cette famille de biomolécule comprend : protéines, peptides et aa.
Les protéines et les peptides sont des polymères constitués par l'enchaînement de plusieurs aa (monomères) reliés par une liaison peptidique.
Si n aa > 100 = protéines
Si n aa < 100 = peptides
Il existe 20 aa constitutifs des protéines.
Ils ont en commun :
acide carboxylique (-COOH)
fonction amine (-NH2)
Ils diffèrent par leur radical R.
(fig. 2-3-4 doc 3)
Certains acides aminés sont dits essentiels car l'organisme ne peut pas les synthétiser, ils doivent être apporté obligatoirement par l'alimentation (fig. 5 doc 3).
L'ordre des aa détermine la structure et la fonction des protéines et des peptides.
Les polymères protidiques ont des fonctions très variées.
Les protéines ont un rôle :
→ Structurale : elles rentrent dans la composition des membranes.
→ dans les réactions biochimiques : protéines enzymatiques.
→ dans les défense immunitaires : les anticorps.
Les peptides jouent le rôle :
→ d'hormones.
→ de neurotransmetteur.
Les protéines et les peptides peuvent être mis en évidence par la réaction du Biuret.
IV – Les biomolécules plastiques et énergétiques : les lipides
Les acides gras : constituants essentiels des lipides
Les lipides sont des molécules organiques composées essentiellement de C, H, O et éventuellement P et N.
Les acides gras sont formés d'une chaîne hydro-carbonée qui se termine par une fonction -COOH.
On distingue :
→ les acides gras saturés (doubles liaisons).
→ les acides gras mono-saturés (1 double liaison).
→ les acides gras poly-saturés (plusieurs double liaison).
Certains acides gras poly-insaturés ne peuvent être synthétisés par l'organisme, ils sont donc indispensables dans l'alimentation et doivent être consommés en quantité suffisante :
Acide linoléique (oméga 6).
Acide linolénique (oméga 3).
Les triglycérides : lipides de réserve
Tous les acides gras sont source d'énergie pour les cellules, mais ils sont très peu abondants à l'état libre.
Ils sont stockés sous forme de triglycérides (TG).
Les lipides alimentaires sont presque exclusivement constitués de TG.
Les TG sont des esters de glycérol et de 3 acides gras.
Les phospholipides : constituants fondamentaux des membranes
Les phospholipides sont des lipides structuraux constitués de glycérol dont :
2 fonctions alcool sont estérifiées par 2 acides gras.
1 fonction alcool est estérifiée par un groupement phosphate couplé à une molécule hydrophile.
Le cholestérol : un constituant des membranes
Le cholestérol présente une structure polycyclique et une fonction alcool qui constitue le pôle hydrophile de cette molécule.
Il joue un rôle dans la fluidité des membranes.
Il est précurseur de molécules comme les hormones stéroïdes (oestrogènes et progestérone) et la vitamine.
High Density Lipoprotein → bon : recyclé
Low Density Lipoprotein → mauvais : transporté sur les cellules
V – Des molécules absorbables : l'eau, les vitamines et les sels minéraux
L'eau
L'organisme humain comporte environ 60 % d'eau (les autres constituants représentent la matière sèche).
L'eau est présente à l'intérieur et à l'extérieur des cellules. (doc 4)
L'eau est une très petite molécule capable de franchir les membranes biologiques.
Les échanges d'eau sont régis par une loi physique : l'osmose (du milieu hypotonique vers milieu hypertonique jusqu'à égalité des concentrations).
L'eau joue également le rôle de solvant de la matière vivante : elle dissout les biomolécules polaires (hydrophiles), comme les minéraux, les glucides, et de nombreuses protéines.
En revanche, l'eau ne dissout pas les composés apolaires (hydrophobes) comme les lipides.
L'eau permet ainsi la diffusion et le transport des substances dissoutes dans l'organisme.
Elle intervient également comme réactif chimique notamment dans les réactions d'hydrolyse (coupure d'une molécule par addition d'eau).
L'eau joue aussi un rôle dans la régulation thermique de l'organisme.
Les vitamines
Les vitamines sont des molécules organiques, sans valeur énergétique propre, nécessaires à l'organisme car celui-ci ne peut pas les synthétiser ou les synthétise en quantité insuffisante. Elles doivent donc être fournies par l'alimentation.
On distingue :
les vitamines liposolubles (solubles dans les lipides) et
les vitamines hydrosolubles (solubles dans l'eau).
Les vitamines sont des micro-élements.
Micro-éléments : éléments nécessaires en petite quantité au bon fonctionnement de l'organisme.
Les minéraux
En fonction de la teneur des minéraux dans l'organisme on parle de macro-éléments ou de micro-éléments.
Les minéraux macro-éléments ont un rôle structural. Ils sont nécessaires en grande quantité au bon fonctionnement de l'organisme. Le squelette concentre les ¾ des minéraux de l'organisme sous forme de cristaux.
Les minéraux micro-éléments sont les oligo-éléments.
Oligo-éléments : éléments présents à l'état de trace dans l'organisme, mais indispensable à son bon fonctionnement.
biologie première
