Types de nutriments

Les nutriments sont partout, tu en trouveras dans tous les aliments que tu manges (oui, même dans les fast-foods). Les différents aliments contiennent des quantités variables de nutriments. Notre corps a besoin de quantités spécifiques de nutriments pour fonctionner correctement et sans ces nutriments, divers processus métaboliques peuvent commencer à vaciller. Aujourd'hui, nous allons examiner certains des différents nutriments dont notre corps a besoin, où nous trouvons ces nutriments et leurs utilisations dans le corps.

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    Types de nutriments

    Les nutriments peuvent être regroupés en deux catégories : les macronutriments et les micronutriments.

    • Lesmacronutriments sont des nutriments dont ton corps a besoin en abondance, il s'agit notamment des protéines, des glucides et des lipides. Les macronutriments sont une source d'énergie et peuvent être décomposés pour libérer de l'énergie.
    • Lesmicronutriments sont des nutriments dont ton corps n'a besoin qu'en petites quantités, notamment les vitamines et les minéraux. Ces nutriments sont essentiels à divers processus de l'organisme, tels que la réparation, le transport à travers les membranes et les coenzymes.

    Un coenzyme est une substance qui travaille avec une enzyme pour améliorer sa fonction ou initier l'action de l'enzyme.

    L'eau peut être considérée comme un macronutriment parce que nous en avons besoin en grande quantité, mais elle ne contribue pas aux processus de libération d'énergie.

    Types de nutriments : Sources et fonctions

    Nous allons aborder ci-dessous les différents nutriments que tu trouveras dans la plupart des repas que tu consommes et leurs fonctions.

    Les protéines

    Les protéines sont constituées de longues chaînes d'acides aminés et sont essentielles à la réparation et à l'entretien des cellules du corps. Les acides aminés sont consommés à partir d'aliments tels que les viandes, les poissons, les produits laitiers, les œufs, les noix et les haricots, et sont ensuite convertis en protéines lors de la synthèse protéique réalisée par les molécules d'ARN et de ribosomes. Voici quelques-unes des utilisations des protéines chez les plantes et les animaux :

    • Enzymes: toutes les enzymes sont des protéines. Ces molécules accélèrent les réactions biochimiques en offrant une voie différente à la réaction et en abaissant l'énergie d'activation. La libération d'énergie, la contraction musculaire et la digestion dépendent toutes des enzymes.
    • Transport du sang: l'hémoglobine est la protéine qui transporte le sang dans le corps.
    • Hormones: de nombreuses hormones sont constituées de protéines. Les hormones se lient également à des récepteurs protéiques sur les cellules et les organes et transmettent des instructions.
    • Structure: les protéines fibreuses comme le collagène et la kératine assurent l'intégrité structurelle des os, de la peau et des cheveux.
    • Système immunitaire: les anticorps qui attaquent les agents pathogènes étrangers sont constitués de protéines.
    • Phototropisme chez les plantes : les protéines sont essentielles chez les plantes pour répondre aux changements de lumière et contrôler le phototropisme.

    Lephototropisme est la croissance d'une plante en réponse à la lumière. Le phototropisme positif implique la croissance de la plante vers la lumière tandis que le phototropisme négatif implique la croissance de la plante loin de la lumière.

    L'insuline et le glucagon sont des protéines hormonales présentes dans le corps. L'insuline stimule l'absorption du sucre du sang dans les cellules, tandis que le glucagon stimule la dégradation du glucose dans le foie.

    Glucides

    Les glucides sont des molécules organiques que l'on trouve dans le pain, les pâtes, les légumes féculents, l'avoine et les céréales. Ils sont souvent divisés en deux groupes : les glucides simples (sucres) et les glucides complexes (amidon, glycogène, fibres). Les glucides sont décomposés en glucose, qui est ensuite décomposé en pyruvate et en lactate au cours de la glycolyse. D'autres réactions, dont le cycle de Krebs, produisent de l'adénosine triphosphate (la molécule d'énergie) et du dioxyde de carbone. Jette un coup d'œil à notre article sur la respiration aérobie pour plus d'informations.

    - Contenu de StudySmarter (La respiration aérobie)

    Voici les utilisations des glucides chez les plantes et les animaux :

    • Énergie: les glucides sont une source vitale d'énergie et sont décomposés en glucose dans la respiration aérobie. Les glucides simples sont décomposés rapidement pour une libération d'énergie courte, tandis que les glucides complexes mettent plus de temps à se décomposer et libèrent de l'énergie plus lentement.
    • Stockage: lorsqu'un organisme a suffisamment de glucose pour effectuer les processus biochimiques, il convertit le glucose en une molécule de stockage. Cette molécule est le glycogène chez les animaux et est stockée dans le foie et les muscles, tandis que les plantes stockent le glucose sous forme d'amidon.
    • Digestion: les fibres ne sont pas digérées et facilitent la digestion en déplaçant les aliments en douceur dans le système digestif.
    • Préservation des muscles: lorsque le glucose n'est pas disponible, le corps décompose les muscles en acides aminés et les utilise comme source d'énergie. Il est donc essentiel d'avoir un apport constant en glucides pour éviter ces mesures drastiques.

    Les plantes n'ont pas besoin d'absorber des glucides car elles produisent du glucose pendant la photosynthèse. Certaines plantes produisent tellement de glucose qu'elles peuvent se permettre d'entretenir des relations mutualistes avec des bactéries fixatrices d'azote qui échangent des glucides contre des ions nitrate et ammonium.

    Les lipides

    Les types de lipides comprennent les triglycérides (trois acides gras et du glycérol), les stérols (comme le cholestérol) et les phospholipides. Ces molécules se trouvent dans les huiles, les graisses (comme le saindoux et le beurre), les aliments transformés, les viandes et les noix. Chaque gramme de graisse contient 9 calories, alors que chaque gramme de glucides n'en contient que 4. La décomposition des graisses libère donc beaucoup d'énergie. Jetons un coup d'œil à quelques-unes des utilisations des graisses dans le corps :

    • Énergie: la décomposition des graisses libère beaucoup d'énergie, ces molécules peuvent donc être utiles lorsque de l'énergie est nécessaire pour réguler la température du corps ou contracter les muscles.
    • Vitamines ADEK: ces vitamines sont dites "liposolubles". Cela signifie que des lipides doivent être présents dans l'intestin grêle lorsque ces vitamines passent dans le système digestif pour qu'elles puissent agir.
    • Protection des organes: lorsque la graisse n'est pas utilisée comme source d'énergie, elle est souvent stockée autour des organes délicats pour les protéger. Ce processus est essentiel à la survie, donc en l'absence de lipides, les glucides seront transformés en graisses.
    • Acides gras essentiels: les trois acides gras essentiels (linolénique, arachidonique et linoléique) ne se trouvent que dans les lipides et sont essentiels à la santé du cœur et au fonctionnement du cerveau.
    • Transport entre les cellules: les bicouches de phospholipides entourent les cellules du corps et contrôlent les molécules qui entrent et sortent de la cellule. La tête phosphate est hydrophile (elle aime l'eau) et se trouve donc à l'extérieur de la membrane, tandis que la queue grasse est hydrophobe et se trouve donc à l'intérieur de la bicouche.

    Bicouche de phospholipides

    Figure 1 : schéma d'une bicouche phospholipidique, via Wikimedia commons.

    Les vitamines

    Les vitamines sont des nutriments organiques qui se distinguent par leur solubilité. Les vitamines B et C sont solubles dans l'eau, tandis que les vitamines A, D, E et K sont solubles dans les graisses. Voici les rôles de chaque vitamine :

    • B1, B2, B3, B4 et B6 contribuent toutes aux réactions biochimiques impliquées dans le métabolisme

    • LaB7 aide plus particulièrement les acides aminés et les acides gras.

    • LaB9 est essentielle à la croissance, à la réparation et à l'entretien des cellules.

    • Lavitamine B12 contribue à la synthèse des globules rouges.

    • Lavitamine C est un antioxydant.

    • Lavitamine A maintient le système immunitaire en bonne santé.

    • Lavitamine D contribue à la santé des os et des dents.

    • La vitamineE est également un antioxydant.

    • Lavitamine K contribue à la coagulation du sang.

    Lesantioxydants sont des molécules qui résistent aux effets dangereux des radicaux libres sur les cellules du corps.

    Les minéraux

    Les minéraux, quant à eux, sont des substances inorganiques dont on a besoin en très petites quantités. Ils sont néanmoins nécessaires pour contribuer à divers processus biochimiques :

    • Lecalcium assure la solidité des dents et des os et contribue à la contraction des muscles et à la coordination des nerfs.
    • Lefer travaille en coalition avec l'hémoglobine pour transporter le sang dans le corps.
    • Lechlorure maintient l'acidité de l'estomac et équilibre les fluides.
    • Lesodium et le potassium équilibrent les liquides et aident à la contraction des muscles et à la coordination des nerfs.
    • Lemagnésium aide à la synthèse des protéines et joue un petit rôle dans la contraction musculaire et le système nerveux.

    L'eau

    Notre corps est composé d'environ 60 % d'eau, il est donc logique que nous en ayons besoin en grande quantité. L'eau constitue le milieu aqueux qui permet à toutes les réactions chimiques de se produire. Sans elle, nos organes cesseraient de fonctionner ! Nous avons besoin d'environ 2 litres d'eau par jour.

    Une solution aqueuse est une solution qui contient de l'eau.

    Notre corps est capable de stocker la majorité des autres nutriments dont nous avons parlé aujourd'hui, mais il ne peut pas stocker l'eau. Nous devons constamment recycler l'eau en buvant beaucoup et en urinant. Les hommes ont besoin de 2,6 litres d'eau par jour, et les femmes de 2 litres.

    Nutriments élémentaires

    Jetons un coup d'œil à certains éléments qui sont des composants importants de la majorité des nutriments.

    L'azote

    L'azote circule dans les écosystèmes par l'intermédiaire des bactéries fixatrices d'azote et de l'absorption par les consommateurs. L'azote est essentiel aux plantes et aux animaux pour les raisons suivantes :

    • Chlorophylle - l'azote est un composant majeur de la chlorophylle, il faut donc beaucoup d'azote pour produire la quantité maximale de pigment chlorophyllien afin que les plantes puissent faire le plus de photosynthèse possible.

    • ADN - l'azote est présent dans les nucléotides, qui sont les éléments constitutifs de l'ADN. L'ADN est le matériel génétique qui fournit les instructions pour tous les processus biochimiques et les informations héréditaires.

    • ATP - les monomères qui composent la molécule de transfert d'énergie adénosine triphosphate contiennent de l'azote. L'ATP joue un rôle central dans le contrôle du transfert d'énergie dans les processus métaboliques.

    • Acides aminés - l'azote constitue une proportion importante des résidus d'acides aminés, qui sont les éléments constitutifs de la fabrication des protéines. Ces protéines sont essentielles à la fabrication de structures protectrices et d'enzymes utiles.

    Les horticulteurs peuvent rapidement identifier les plantes qui souffrent d'une carence en azote. Les symptômes comprennent la décoloration ou le jaunissement des feuilles (l'azote est nécessaire à la fabrication de la chlorophylle verte) et un retard de croissance.

    Le phosphore

    Le phosphore est un élément extrêmement rare qui circule très lentement entre les roches, les sols, les océans et les écosystèmes. Le phosphore est important dans l'organisme pour les raisons suivantes :

    • Le phosphore est une molécule importante pour la formation des os et des dents.

    • Le phosphore est nécessaire à la construction des molécules d' ADN et d' ARN , qui sont des molécules nécessaires au stockage du matériel génétique et à la synthèse des protéines.

    • Lalibération d'énergie nécessite du phosphore, car il est un composant de l'ATP.

    • Lors de la constitution des membranes cellulaires, le phosphore est indispensable à la synthèse des phospholipides.

    • Le phosphore est vital pour la contraction des muscles, le rythme des battements cardiaques et les connexions nerveuses.

    L'ATP est l'abréviation d'adénosine triphosphate et contient donc 3 molécules de phosphore !

    Libération d'énergie à partir de l'ATP

    Figure 2 : Voici l'équation montrant la décomposition de la molécule d'énergie ATP en ADP (adénosine diphosphate) et en phosphate inorganique (et la libération d'énergie).

    Le carbone

    Le carbone forme l'ossature structurelle de toutes les molécules organiques. La capacité du carbone à former de fortes liaisons covalentes dans la nature en fait une molécule très unique et utile. Voici comment le carbone est utilisé dans le corps :

    • Le carbone est l'épine dorsale des molécules de glucose et est donc essentiel à la respiration aérobie et à la libération d'énergie dans le corps.

    • Le carbone est un composant clé des protéines, des lipides et des graisses.

    • Les liaisons carbone-carbone simples et doubles déterminent si les acides gras sont saturés ou insaturés.

    Les acides gras monoinsaturés contiennent une double liaison carbone-carbone, tandis que les acides gras polyinsaturés contiennent plusieurs doubles liaisons carbone-carbone.

    Types de nutriments - Principaux enseignements

    • L'accès aux nutriments est essentiel à la survie des humains, des plantes et des animaux. Les humains acquièrent des nutriments à partir de la nourriture, les animaux mangent des plantes, des fruits et d'autres animaux, tandis que les plantes absorbent les nutriments du sol.
    • Les protéines contiennent des acides aminés qui sont nécessaires à la croissance, à la réparation et à l'entretien des cellules. Les protéines forment des enzymes, des molécules qui accélèrent les réactions biochimiques et facilitent le transport à travers les membranes.
    • Les glucides contiennent la molécule d'énergie glucose qui est décomposée dans une série de réactions pour produire du pyruvate, qui entre ensuite dans le cycle de Krebs et produit la molécule d'énergie ATP.
    • Les graisses fournissent d'énormes quantités d'énergie lorsqu'elles sont décomposées, protègent les organes et permettent aux vitamines ADEK de fonctionner.
    • Les vitamines sont essentielles à la réparation des cellules et nombre d'entre elles agissent comme des antioxydants (neutralisent les dangereux radicaux libres dans le corps).
    • Les minéraux sont nécessaires au fonctionnement du système nerveux et au transport à l'intérieur et à l'extérieur des cellules.
    • L'eau est la molécule hydratante et fournit le milieu aqueux pour les réactions biochimiques.
    Questions fréquemment posées en Types de nutriments
    Quels sont les principaux types de nutriments ?
    Les principaux types de nutriments sont les glucides, les lipides, les protéines, les vitamines et les minéraux.
    Pourquoi les nutriments sont-ils importants pour les plantes ?
    Les nutriments sont importants pour les plantes car ils favorisent la croissance, la santé et aident à la photosynthèse.
    Comment les arbres obtiennent-ils leurs nutriments ?
    Les arbres obtiennent leurs nutriments principalement par les racines qui absorbent l'eau et les minéraux du sol.
    Quels nutriments les arbres de la forêt ont-ils besoin en priorité ?
    Les arbres de la forêt ont principalement besoin d'azote, de phosphore et de potassium pour leur croissance.

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    Équipe enseignants Types de nutriments

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