Deuxième partie :
Alimentation et environnement

Chapitre 1 en SVT : Comportements alimentaires et satisfaction des besoins

Rappel de Troisième: les aliments, broyés puis découpés par les sucs digestifs, passent dans le sang à destination des organes. Leurs cellules ont un besoin permanent de matière et d'énergie apportées par une alimentation rationnelle.
Rappel de seconde : nous sommes hétérotrophes en nous nourrissant de matière organique.

I: Choisissons nos aliments
A : Les groupes d'aliments
p68 : Les aliments comportent en petite quantité des matières minérales (sels) que les végétaux ont absorbées par leurs racines avec l'eau du sol, puis transmis aux herbivores.
p70: Les aliments sont essentiellement constitués de matières organiques (glucides + lipides + protides). Les aliments composés sont formés de plusieurs types de molécules, les aliments simples sont composés d'un seul type de molécules. La composition des aliments peut être déterminée par tests successifs (voir TP1a) ou lue sur les étiquettes de vente.
L'eau est un apport essentiel, à raison de 2L/jour minimum, eau des aliments comprise. Cet apport doit équilibrer les pertes par émission d'urine, respiration, transpiration ou perte de sang.

B: L'appétence
p 69 : Les goûts expérimentés dans le ventre de la mère ou dans le lait maternel prédisposent à accepter les goûts correspondants. Le bébé a une préférence pour le sucré mais est prêt à tout essayer s'il a mémorisé des variations antérieurement. Les papilles gustatives distinguent le sucré, salé, acide, amer. Ces sensations sont affinées par les odeurs. La couleur et la texture des aliments accentue les sensations olfactives et gustatives. Parfois même l'ouïe participe à l'attrait d'un aliment (voir TP 1b). L'appétence alimentaire s'appuie donc sur la mise en jeu des 5 sens.
La prise alimentaire instinctive est adaptée aux besoins du corps. L'appétence, liée au contexte socio-économique, la modifie : elle peut ne plus coïncider avec les besoins nutritionnels, créant des effets néfastes sur la santé.

II: Évaluons nos besoins
A: Besoins alimentaires
p71: La ration alimentaire doit correspondre aux besoins matériels et énergétiques.
Cette ration est qualitativement équilibrée si elle apporte de l'eau, des aliments bâtisseurs (protide dont les acides aminés essentiels + ions minéraux), des aliments énergétiques (glucides + lipides dont les 3 acides gras essentiels) et des aliments fonctionnels (vitamines, fibres).
Cette ration est quantitativement équilibrée si elle respecte les proportions 421 : 4 parts de glucides pour 2 parts de lipides (si possible insaturés) et une part de protides.

B: Métabolisme et bilan énergétique
p72: Nos besoins énergétiques sont révélés par la mesure du métabolisme ou bilan énergétique qui varie selon la dépense énergétique influencée par les paramètres : âge, sexe, intensité de l'activité, caractéristiques morphologiques et physiologiques, maladie, grossesse... Le métabolisme de base correspond aux dépenses du corps en absence des dépenses citées ci-dessus. (voir TP1c)
Les nutriments énergétiques sont les glucides (1gr=17kJ) ou les lipides (1gr=38kJ). A défaut les protides (1gr=17kJ) prennent le relais en cas de jeûne prolongé.

III: Conséquences d'une ration déséquilibrée
A : Les carences
p73: Le déficit protéino-énergétique entraîne le Kwashiorkor, le marasme (cachexie). L'hypoglycémie conduit au coma (voir TP 1d).
En PD, on trouve des subcarences, liées au mode de vie. Le manque de fer rend anémique. Le manque d'iode crée le goitre. Le manque de magnésium entraîne des crampes et la spasmophilie par hyperexcitabilité du système nerveux. Le manque de calcium entraîne le rachitisme, les fractures faciles par ostéoporose. Le manque de potassium entraîne la fatigue et un mauvais transit intestinal.
Les maigres assimilent mal leurs nutriments ou produisent trop de chaleur. Le refus de soi conduit à l'anorexie (+ aménorrhée).

B: Les excès
p74: L'excès de protides entraîne des accidents musculaires ou tendineux, l'accumulation d'acide urique aboutit à la goutte.
Les excès de graisses animales ainsi que l'anxiété augmentent la fréquence de maladies cardio-vasculaires comme l'athérome (dépôt lipidique sur les parois), la thrombose ou obstruction vasculaire créant l'angine de poitrine ou l'artérite, l'athérosclérose (parois durcies avec risque de rupture, fatigue cardiaque) liée à l'hypercholestérolémie. Au contraire, les acides gras poly-insaturés, qui limitent l'accumulation de cholestérol, sont peu consommés.
L'excès de glucides à absorption rapide crée des caries, le diabète avec glycosurie (sucre dans les urines), cet excès est stocké sous forme de lipides dans les cellules adipeuses. L'obésité souhaitée par les pauvres, est la hantise des nantis : la surcharge pondérale crée la lordose et le refus de son sexe. Le boulimique mange pour ne plus penser (bouffi = rentrer sa colère), le névrosé est agressé par la réalité.
L'excès de vitamine hydrosoluble est rare car elle n'est pas stockée (B1/ troubles nerveux, B6/troubles hépatiques, B9/troubles rénaux, C/insomnies, brûlures d'estomac, diarrhées). Mais le vitamines liposolubles sont stockées (A/douleurs osseuses, œdème méningé, carotène/peau orange, D/retard de croissance, mauvaise calcification, troubles digestifs ou rénaux, K/jaunisse)
L'excès de sels minéraux est plus fréquent : Na crée rétention d'eau, hypertension artérielle, cellulite ; K entraîne des crampes pouvant concerner le cœur. A l'inverse, Ca est accumulé dans les os jusqu'à 20ans puis la réserve diminue entraînant une décalcification en cas de forte consommation (ostéoporose).
L'alcool crée l'hypoglycémie par stimulation de sécrétion d'insuline, détruit vitamines et sels minéraux ; modifie le nombre de neurohormones, est dégradé avec le neurone sur lequel il s'est lié.
La maladie est déclenchée par l'addition des facteurs de risque et de la prédisposition génétique (hypophyse/hibernants, insuffisance rénale/goutte), le tabagisme, l'alcool, le surmenage...

TP1a : Étude de la composition chimique de divers aliments.
Composition des 6_groupes d'aliments

(Compositions et qualités des eaux minérales sont développées en physique-chimie.)

TP1b : Élaboration et mise en œuvre d'un protocole de dégustation permettant d'évaluer les préférences alimentaires.

TP1c : logiciel Diet : valeur du métabolisme individuel, couverture des besoins nutritionnels.

TP1d : Interprétation de documents sur les effets de carences ou d'excès alimentaires.

Exposé de Jeannine Louis-Sylvestre : "Entre qualité et quantité, se nourrir pour mieux vivre"

exercices p78 et 79

Chapitre 1 en Physique - chimie : Points de vue de la chimie sur quelques aliments

I: Les eaux naturelles
p80: Les eaux de source.
Composition chimique d'une eau minérale ; diversité.
Dureté d'une eau (degré hydrotimétrique) et conséquences.

II: Des eaux naturelles à l'eau potable
Le cycle de l'eau dans la nature ; enjeux planétaires.
Critères physico-chimiques de potabilité.
p83: Opérations de traitement d'une eau naturelle : purification.

III: Les glucides
p96: Hydrolyse, réaction de polycondensation de l'amidon, macromolécules, tests de l'amidon et du glucose.
Les principales étapes de la panification.

IV: Les oligo-éléments
p98: Présentation, ordre de grandeur des teneurs en minéraux, sources, rôle, apports nécessaires ; différence entre "oligo-élément" et "macroélément" .

Chapitre 2 en SVT. Production alimentaire et conséquences sur l'environnement

I: Écosystèmes et agrosystèmes
A: Écosystème naturel
p110: Les végétaux chlorophylliens produisent leur matière organique (créé par un être vivant) à partir de matière minérale (roche, liquide, gaz, non vivant). Ces producteurs primaires sont le point de départ des chaînes alimentaires. Ces plantes sont mangées par les animaux nommés consommateurs primaires (mais aussi producteurs secondaires ou phytophages) eux mêmes mangés par les prédateurs (consommateurs secondaires mais aussi producteurs tertiaires ou zoophages).
On peut mesurer la biomasse d'un écosystème en matière fraîche ou, après déshydratation de la matière organique récoltée, en matière sèche. La circulation de matière et d'énergie dans les chaînes alimentaires montre que la production de la matière animale (production secondaire) nécessite une production végétale quantitativement importante d'où la forme de pyramide pour illustrer les rapports de biomasse entre chaque niveau trophique. Cet écosystème est équilibré puisque chaque niveau est en interaction avec les autres niveaux. (voir TP 2a, voir TPE "interdépendance entre lynx et lièvre").

B: Agrosystème artificiel
p111: Un agrosystème est un écosystème déséquilibré, créé pour les besoins humains, dont l'exploitation intensive (avec engrais) nécessite un entretien. L'augmentation de la productivité végétale se fait par l'apport d'engrais chimique (nitrates, phosphates, sels d'ammonium ou de potassium).
Le déséquilibre vient du fait que la récolte empêche le recyclage des plantes mortes dans le sol. La génération suivante est alors dépendante des engrais.
La productivité secondaire a un faible rendement puisqu'il y a beaucoup de végétaux consommés pour produire peu d'herbivores : par exemple, un kilo de vache se crée à partir de 10kg d'herbe. La différence vient des molécules dépensées pour le fonctionnement du métabolisme. (voir TP 2b)

II: L'agrosystème modifie l'environnement
A: Entretien d'un agrosystème
p112: La lutte par différents moyens contre les parasites (champignons microscopiques, bactéries, virus), les ravageurs (chenilles, larves, rongeurs) et les plantes adventices (mauvaises herbes à croissance rapide) ainsi que l'apport d'engrais permettent une productivité végétale importante. (voir TP 2b)
L'uniformisation génétique des végétaux ou du bétail est réalisée par choix de l'individu le plus rentable. Aussi chaque champ porte-t-il un clone de l'individu sélectionné le plus performant !
La lutte intégrée et l'agriculture raisonnée limitent les problèmes : élever les prédateurs des ravageurs (coccinelle / puceron), piéger les reproducteurs (pièges à phéromones, lâché de mâles stériles...) ou cultiver des OGM limite l'emploi de pesticides.

B: Conséquences sur l'environnement
p113, 114: Les conséquences directes sur l'environnement sont par exemple la concentration des pesticides le long des chaînes alimentaires, des engrais excédentaires qui induisent des "déséquilibres biologiques" (pollution des nappes phréatiques par les nitrates et phosphates, eutrophisation des étangs) qui peuvent nuire à la santé et l'hygiène alimentaire humaine et animale
L'uniformisation génétique des espèces élevées crée des sensibilités aux épidémies qui peuvent toucher l'homme (grippe aviaire, fièvre aphteuse, vache folle par alimentalion en farines animales insuffisamment chauffées transmettant l'ESB ou Encéphalopathie Spongiforme Bovine...)
La restauration d'un milieu est très longue, voir impossible si le sol disparaît par érosion.

TP2a : - Construction d'une pyramide des biomasses
-réseau trophique.

TP2b : - Étude comparée des besoins nutritifs des plantes et des apports d'engrais. animations : besoins nutritifs, rendement 1 et 2
- Exemple des cultures hors sol.
- Étude d'un exemple de pollution (engrais nitratés, pesticides, herbicides, fongicides...).

(Le problème du stockage et de la conservation des produits alimentaires est développé en physique-chimie. )

Chapitre 2 en Physique-chimie. Conservation des aliments : les agents antioxygènes

p118 à 124 : Effets du dioxygène de l'air et de la lumière sur certains aliments.
Rôle de la lumière dans l'oxydation des produits naturels : les radicaux libres.