Les aliments - Microsoft Azure... · Les fonctions rénales Le sang et la lymphe constituent le milieu intérieur qui est intermédiaire entre les cellules des corps et le milieu

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Les aliments

Les constituants des aliments Les aliments sont des substances ingérées nécessaire au développement, fonctionnement, constitution des réserves et réparation de l'être humain. Ils sont classés dans deux groupes:

Les substances inorganiques : l’eau et les sels minéraux. Les substances organiques : les glucides, les protides, les lipides et les vitamines.

Les lipides Les lipides ou corps gras sont des substances complexes d’origine animale ou végétale. Ils sont composés de :

Acides gras et glycérol Les molécules simples des lipides

Lipides complexes Chaîne d’acide gras et glycérol

Rôle : les lipides sont une source d’énergie et ils jouent un rôle très important au cours de la croissance.

Les protides Les protides sont des composés formés des acides aminés. Les protides se trouvent en faible quantité dans les végétaux, mais davantage dans les produits animaux. Ils sont classés en :

Acides aminés

Molécule simple des protides, soluble directement, assimilable

par l’organisme

Peptides ou polypeptide

Deux ou plusieurs acides aminés (plus petit que 10)

Protéine

Chaîne longue d’acides aminés (plus grande que 10)

Rôle : le principal rôle des protides est un rôle constructeur de l’organisme. Quelle est la différence? Entre protides et protéines ? Sous le terme de protides, on regroupe à la fois les protéines, les peptides et les acides aminés. Les glucides Les glucides sont classés en:

Sucres simples ou rapides

Monosaccharides

Glucose Base de la molécule d’amidon Fructose Obtenu par hydrolyse du saccharose

Galactose Obtenue par hydrolyse du lactose

Sucres doubles Disaccharides

Saccharose Glucose + fructose Lactose Glucose + galactose Maltose Glucose + glucose

Sucre complexes ou lents Polysaccharides

Amidon Longue chaîne de molécules de glucose Cellulose

(une des fibres) Non digérée par l’intestin, donc non

énergétique

Rôle : les glucides sont les principaux fournisseurs d’énergie dans le corps.

Acides gras

Glycérol


Sucres réducteurs Les sucres réducteurs sont : Glucose, Fructose, Galactose, Lactose, Maltose.

Le saccharose n’est pas un sucre réducteur. Dans quel groupe d’aliments trouve-t-on des fibres alimentaires et quel et leur rôle ? On les trouve dans les aliments énergétiques (glucides). Elles n’ont pas de valeur nutritive mais elles facilitent le transit du bol alimentaire dans l’intestin. Quelle expérience doit-on faire pour montrer que :

1. Le pain contient de l’amidon. On ajoute de l’eau iodée de couleur brun jaunâtre au pain, une coloration bleu foncée apparaît indiquant la présence d’amidon dans le pain.

2. Le jus de raisin contient un sucre réducteur (glucose, maltose…). On ajoute au jus de raisin de la liqueur de Fehling de couleur bleue et on chauffe à ébullition, un précipité rouge brique apparaît indiquant la présence du sucre réducteur dans le jus de raisin.

3. La viande contient des protides. On réalise le test de Biuret à froid (CuSO4 de couleur bleu + NaOH), une coloration violette apparaît indiquant la présence des protides dans la viande.

4. Le blanc d’œuf contient des protéines. On réalise le test de coagulation, la coagulation (solidification) indique la présence des protéines dans le blanc d’œuf.

5. L’olive contient des matières lipidiques. On frotte l’olive sur un papier, une tache translucide apparaît, indique la présence des matières lipidiques dans l’olive.

6. Le pain contient des ions chlorure (Cl-). On ajoute quelques gouttes de nitrate d’argent, le précipité blanc du chlorure d’argent indique la présence des ions chlorure dans le pain.

7. La feuille de laitue contient de l’eau. On place la feuille de laitue dans un tube à essaie sec et on chauffe, des gouttelettes d’eau (buée) apparaissent sur la paroi interne du tube indique la présence de l’eau la feuille de laitue.

Annexe

pH

7 0 14

Solutions acide Solutions basique

Solutions Neutre

6 5 4 3 2 1 10 9 8 11 12 13


La digestion Transformations mécaniques et chimiques des aliments

Organe Milieu Digestion mécanique

Digestion chimique Suc digestif Enzyme Substrat Produit

Bouche Neutre Mastication Salive Amylase salivaire Amidon Maltose

Estomac Acide (acide

chlorhydrique) Brassage Suc

gastrique Pepsine Protéine peptides

Intestin grêle

Basique (à cause de la bile)

Mouvem

ent péristaltique et brassage

Suc pancréatique

Amylase pancréatique Amidon Maltose

Trypsine Protéine et peptides

Acides aminés

Lipase Lipides Acide gras et glycérol

Bile × Lipides Lipides émulsifiés

Suc intestinale

Maltase Maltose Glucose

Lipase Lipides Acides gras et glycérol

Les conditions d’une expérience

Conditions

Tube Eau Enzyme substrat pH ou milieu

Température ˚C

Durée (min)

1 2

Enzyme : amylase, maltase, pepsine, trypsine, lipase… Substrat : amidon, protéine, lipide, pain, albumine… PH : de 0 à 14 Milieu : acide, basique, neutre.

Les conditions nécessaires à la transformation de la protéine sont : - enzyme spécifique : protéase (pepsine et trypsine). - milieu : acide pour la pepsine et basique pour la trypsine. - Durée : 1 h. - température : 37°C

Les conditions nécessaires à la transformation de l’amidon : - enzyme spécifique : amylase salivaire ou amylase pancréatique. - milieu : neutre pour l’amylase salivaire et basique pour l’amylase pancréatique. - Durée : 15 min. - température : 37°C

Les conditions nécessaires à la transformation de lipide sont : - enzyme spécifique : lipase. - milieu : basique. - Durée : 3 h. - température : 37°C


Les caractéristiques de la surface d’absorption (villosités intestinales) : Paroi intestinale mince ; Riche en vaisseaux sanguins et vaisseau lymphatiques; Grande surface.

Les propriétés enzymatiques

- L’enzyme est spécifique : elle agit sur un seul substrat. - L’enzyme agit dans un milieu convenable. - L’enzyme agit à une température favorable. - L’enzyme agit à faible dose.

Rôle de la bile La bile joue le rôle d’un émulsifiant des lipides et rend le milieu basique dans l’intestin grêle. Influence du pH sur l’activité enzymatique L’activité est presque nulle à PH1, cette activité augmente progressivement avec l’augmentation du PH et devenir maximale à PH2, puis cette activité diminue progressivement et devenir minimale à PH3. Alors l’enzyme agit dans un milieu convenable. Influence de la température sur l’activité enzymatique A 0°C, l'activité enzymatique est nulle. Cette activité augmente rapidement avec l'augmentation de la température et atteint une valeur maximale de 100% à 37°C. Puis, elle diminue rapidement et devient nulle à 60°C. Donc, l'enzyme a une activité maximale à une température de 37°C.


Alimentation et santé Ration alimentaire Ensemble d’aliments à fournir chaque jour à un individu pour satisfaire ses besoins en matière et énergie. Les facteurs de variations des besoins alimentaires et énergétiques

- L’âge : les besoins en lipides, protides et glucides croient avec l’âge jusqu’à 18 ans environ, puis ces besoins s’abaissent et se stabilisent.

- L’activité : toute activité physique important nécessite une grande quantité d’énergie. - Sexe : la femme enceinte a besoin d’un apport supplémentaire en protéine et en calcium afin d’assurer

l’édification du corps de l’enfant et la constitution de son squelette. La femme allaitante a besoin aussi d’un apport supplémentaire en protéine et en calcium pour élaborer et sécréter du lait.

- Climat : dans les régions froides un supplément de lipides permet de lutter contre le froid. Maintenir en bonne santé Pour maintenir en bonne santé, il faut une alimentation :

- Quantitativement suffisante: pour compenser les pertes énergétiques de l’organisme. - Qualitativement équilibrée: pour apporter les différentes constituants chimiques dont l’organisme à besoin.

Alimentation équilibrée Une ration alimentaire st équilibrée si elle apporte dans des proportions convenables tous les constituants bâtisseurs, énergétiques et fonctionnels nécessaires à l’organisme.

- La privation d’eau entraîne la déshydratation et la mort, car le corps en perd constamment, en moyenne, 2,5 litres au niveau des reins (urine), des poumons (respiration), dans les fèces (excrétion) et par la peau (transpiration).

- La carence en sels minéraux provoque un mauvais développement, croissance ralentie, nervosité, battement cardiaque irrégulier, difficulté du contrôle musculaire, perte de poids …

- La carence en lipide entraine est provoque des maladies par manque de vitamines liposolubles, peau sèche, des lésions rénales et des perturbations des fonctions reproductrices, mauvais développement…

- La carence en protides entraîne à l’homme de consommer ses propres tissus et deviendra squelettique, les muscles vont ainsi rapidement perdre leur volume.

- Une carence en glucide provoque principalement une diminution du travail musculaire (énergie, force), une diminution de la température corporelle et une diminution de l’activité cérébrale.


Le système urinaire Anatomie de système urinaire

1) Veine cave inférieure 2) Veine rénale 3) Rein 4) Aorte abdominale 5) Artère rénale 6) Uretère 7) Vessie 8) Urètre

Le système urinaire Le système urinaire comprend - Des organes : les reins. - Différentes structures : la vessie, l'urètre, l'uretère - Vaisseaux sanguins permettant d'éliminer les déchets azotés produits par le métabolisme cellulaire. Les reins, lieu de formation de l’urine L’appareil urinaire est formé d’un ensemble d’organes permettant la formation de l’urine et son évacuation à l’extérieur. L’appareil urinaire comprend deux reins et des voies urinaires. Chaque rein est constitué d’un million d’unités fonctionnelles, richement vascularisées : les néphrons. Les néphrons sont le lieu d’élaboration de l’urine. L’urine est fabriquée dans les reins à partir du plasma sanguin. Elle est composée d’un ensemble d’éléments chi,iques dont certains sont toxiques. Les fonctions rénales Le sang et la lymphe constituent le milieu intérieur qui est intermédiaire entre les cellules des corps et le milieu extérieur. Les reins sont des organes épurateurs spécialisés dans l’élimination des déchets contenus dans le sang. Les déchets azotés (urée, acide urique) produits par l’activité cellulaire sont rejetés dans le milieu extérieur sous formr d’urine. La production d’urée est liée à la consommation des protides. L’urée est un déchet de la dégradation des acides aminées Composition du sang entrant et du sang sortant du rein Composition du sang entrant dans le rein (g/L) :

Eau : 920 Protéines : 75 Glucides : 1 Lipides : 1,5 Urée : 0,3 Acide urique : 0,05

Composition du sang sortant du rein (g/L) : Eau : 910 Protéines : 75 Glucides : 1 Lipides : 1,5 Urée : 0 Acide urique : 0

Composition du sang et de l’urine

Substances (g/L) Sang Urine Eau 920 950

Protéines 75 0 Glucides 1 0 Lipides 1,5 0

Urée 0,3 20 Acide urique 0,05 0,5


La respiration Trajet de l’air L’inspiration est l’entrée de l’air par le nez vers les poumons. L’expiration est la sortie de l’air par le nez. L’air inspiré contient beaucoup de dioxygène et peu de dioxyde de carbone. Alors que l’air expiré contient moins de dioxygène et plus de dioxyde de carbone.

L’air inspiré passe par la bouche ou par le nez, puis il descend dans le pharynx, le larynx, la trachée, les bronches, les bronchioles et enfin arrive dans les alvéoles.

L’air passe de sacs alvéolaires puis il monte dans les bronchioles, les bronches, la trachée, le larynx, le pharynx et enfin sort à l’extérieur de l’organisme par la bouche ou par le nez.

Composition du sang en O2 et en CO2 Au niveau d’un alvéole : le sang qui arrive au niveau d’un alvéole est pauvre en O2 et riche en CO2 par contre le sang qui repart de l’alvéole est pauvre en CO2 et riche en O2. Au niveau d’un muscle : le sang qui arrive au niveau d’un muscle est riche en O2 et pauvre en CO2 par contre le sang qui repart du muscle est riche en CO2 et pauvre en O2. Transport des gaz respiratoires Le sang transporte le dioxygène et le dioxyde de carbone.

Plus de 98 % du dioxygène est transporté par l’hémoglobine des hématies, les 2 % restant sont dissous dans le plasma. Le transport de dioxygène par l’hémoglobine se fait selon la réaction réversible suivante :

Hémoglobine + dioxygène oxyhémoglobine Hb + 4 O2

HbO8

Au niveau des alvéoles Hémoglobine + dioxygène → Oxyhémoglobine Au niveau des cellules Oxyhémoglobine → Hémoglobine + dioxygène

Le dioxyde de carbone est transporté sous forme de carbhémoglobine par l’hémoglobine des hématies. Il est aussi transporté par le plasma sous forme dissoute est sous forme de bicarbonate. Le transport de dioxyde de carbone par l’hémoglobine se fait selon la réaction réversible suivante :

Hémoglobine + dioxyde de carbone Carbhémoglobine

Hb + CO2 HbCO2

Au niveau des cellules Hémoglobine + dioxyde de carbone → Carbhémoglobine Au niveau des alvéoles Carbhémoglobine → Hémoglobine + dioxyde de carbone

Les alvéoles Les alvéoles sont les structures pulmonaires qui participent aux échanges gazeux.

Rôle : les alvéoles assurent les échanges gazeux respiratoires. Les caractéristiques :

- les alvéoles ont une paroi mince. - elles sont nombreux (grande surface d’échange). - elles sont riche en vaisseau sanguins.


Diffusion La diffusion est le passage d’un gaz d’un milieu où sa pression est élevée (ou d’un milieu à forte concentration) vers le milieu où sa pression est faible (ou vers un milieu à faible concentration en cette substance). Echanges gazeux entre les sacs alvéolaires et les capillaires sanguins L’air arrive au niveau des sacs alvéolaires. Ils sont entourés par de petits vaisseaux sanguins (les capillaires).

Le dioxygène contenu dans l’air passe à travers la paroi des alvéoles pour aller dans le sang. Le dioxyde de carbone contenu dans le sang passe à travers la paroi des capillaires pour aller dans les alvéoles. Le sang arrivant aux poumons vient des organes qui ont rejeté du CO2 et ont consommé de dioxygène. Le sang

qui repart des poumons, va aux organes afin de leurs amener le dioxygène. Les échanges gazeux au niveau des cellules

Le gaz consommé par la cellule est le dioxygène. Le gaz rejeté par la cellule est le dioxyde de carbone. La quantité de dioxygène dans le sang arrivant dans la cellule est plus grande que celle contenue dans le sang

quittant la cellule; mais la quantité de dioxyde de carbone dans le sang arrivant à la cellule est plus petite que celle contenue dans le sang quittant la cellule.

Le trajet suivi par le dioxygène de l’alvéole pulmonaire jusqu’aux cellules

Le dioxygène contenu dans l’air alvéolaire diffuse dans le sang où il se combine à l’hémoglobine pour donner l’oxyhémoglobine.

Le sang transporte l’oxyhémoglobine jusqu’aux cellules et se décompose à ce niveau pour donner de l’hémoglobine et de dioxygène.

Le dioxygène diffuse vers les cellules. Le trajet suivi par le dioxyde de carbone des cellules jusqu'à l’alvéole pulmonaire

Le dioxyde de carbone rejeté par les cellules diffuse dans le sang où il se combine à l’hémoglobine pour donner le carbhémoglobine.

Le sang transporte le carbhémoglobine jusqu'à l’alvéole et se décompose à ce niveau pour donner de l’hémoglobine et de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone diffuse vers l’air alvéolaire.


La circulation Structure du système circulatoire Le système circulatoire est composé des vaisseaux sanguins (les veines, les artères et les capillaires) et du cœur, dans lesquels circule le sang. Il existe 3 catégories de vaisseaux sanguins : - Les artères qui transportent le sang du cœur vers les organes.

Lorsqu’elles deviennent plus fines on parle des artérioles. - Les veines qui transportent le sang des organes vers le cœur. Lorsqu’elles deviennent plus fines on parle des veinules. - Les capillaires sanguins qui font la jonction entre les artères et les veines au niveau des organes. C’est à ce niveau que ce font les échanges gazeux (O2 et CO2) et moléculaires (éléments nutritifs et déchets cellulaires).

Vaisseaux Critères de comparaison Les veines Les artères

La paroi mince épaisse L’ouverture quand le vaisseau est coupé flasque béante Circulation du sang des organes au cœur du cœur vers les organes

Circulation sanguine On peut distinguer deux sous-systèmes circulatoires l’un à la suite de l’autre : - la petite circulation ou circulation pulmonaire qui va du cœur droit aux poumons pour retourner au cœur gauche. Le sang va s’oxygéner et libérer le CO2 dans les poumons. - la grande circulation ou circulation générale qui va du cœur gauche aux organes pour retourner au cœur droit. Le sang va fournir O2 et glucose aux organes et recevoir les déchets (le CO2 et l’urée) produits par les organes. Fonctionnement du cœur La révolution cardiaque représente les différentes étapes du fonctionnement du cœur lors d’un battement. Elle peut être décomposée en 3 phases :

Etapes Figure Définitions Durée Valvules auriculo-

ventriculaires (tricuspides et mitrales)

Valvules artérielles

(sigmoïdes)

Diastole

- Relâchement de l’ensemble du cœur. - le sang vient remplir les deux oreillettes par les veines.

0,4 s Ouvertes Fermées

Systole auriculaire

- Contraction des oreillettes. - le sang passe des oreillettes aux ventricules.

0,1 s Ouvertes Fermées

Systole ventriculaire

- Contraction des ventricules. - le sang est propulsé dans les artères.

0,3 s Fermées Ouvertes


Les maladies cardiovasculaires Les maladies cardio-vasculaires sont aujourd’hui la première cause de mortalité dans les pays développés. Il s’agit par définition, d’un trouble qui touche le système cardiovasculaire constitué par le cœur et les vaisseaux sanguin. Par maladies cardiovasculaires, on désigne un ensemble de maladies caractérisées :

soit par une obstruction progressive des artères de l'organisme. soit par la rupture d'une artère du cerveau.

Le cholestérol Le cholestérol est une substance indispensable à notre organisme qui peut devenir dangereuse lorsque son taux dans le sang dépasse 2g.L. Le cholestérol en excès se dépose alors sur la paroi des artères formant des plaques graisseuses qui s’épaississent au fil des ans : les plaques d’athérome. L’artère se rétrécit, le sang circule donc difficilement et peut former des caillots et couper alors définitivement la circulation sanguine. Les maladies cardiovasculaires : l’infarctus Comme tous les muscles, le cœur a besoin de dioxygène et de nutriments apportés par le sang pour fonctionner. Cet apport se fait grâce à des vaisseaux sanguins particuliers entourant le cœur, les coronaires. L’infarctus ou arrêt cardiaque est dû à une mauvaise circulation du sang (ou un arrêt de la circulation du sang) dans les coronaires. La principale cause d’infarctus est l’accumulation de cholestérol dans les vaisseaux sanguins. Le tabagisme et l’alcoolisme augmentent sérieusement les risques d’infarctus. Si l’infarctus ne provoque pas la mort de la personne, le cœur est abîmé. Dans certains cas on peut pratiquer une greffe du cœur. L’hypertension artérielle La tension artérielle correspond à la pression exercée par le sang sur les artères. Elle varie naturellement en fonction du rythme du cœur :

quand le cœur se contracte et propulse le sang dans les artères, elle est plus élevée. (1er chiffre donné par le médecin)

quand le cœur se relâche et se remplit de sang provenant des veines, elle est plus basse. (2ème chiffre donné par le médecin).

Si ces deux valeurs sont trop hautes, alors on souffre d’hypertension artérielle, et cela peut-être un risque pour les maladies cardiovasculaires.


Le devenir des nutriments Oxydation L’oxydation est une réaction chimique assure la dégradation des nutriments en présence de dioxygène et fournir de l’énergie. Elle concerne le glucose, les acides gras et les acides aminés.

Au niveau des organes comme le muscle, le dioxygène et les nutriments réagissent ensemble et produisent de l’énergie, utilisée pour le fonctionnement du muscle (faire le sport) et libérée sous forme de chaleur (température normale du corps humain est 37°C).

Assimilation L’assimilation est la fabrication par les cellules de nouvelle matière (molécules) à partir des nutriments (acides aminées). Les divers besoins de nouvelles molécules :

La croissance. L’activité cellulaire. Le renouvellement cellulaire.

Utilisation des nutriments par les cellules

Aliments Glucides

Lipides

Protides

Eau

Ions minéraux

Vitamines

Respiration

Glucoses

Acide gras et glycérol

Acides aminés

Eau

Ions minéraux

Vitamines

Dige

stio

n

Dioxygène

Oxydation

Energie nécessaire à la vie de la cellule

Cellule

CO2

Assimilation: synthèse de nouvelles molécules


Reproduction et génétique Les cellules diploïdes et les cellules haploïdes ? Les cellules diploïdes sont des cellules qui portent 2n chromosomes (46 chez l'Homme). Ce sont les cellules somatiques. Les cellules haploïdes sont des cellules qui portent n chromosomes (23 chez l'Homme). Ce sont les cellules sexuelles. Allèle Allèle : deux versions identiques ou différentes d’un même gène. Allèle dominant : il s’exprime seul et masque l’autre. Allèle récessif : il ne s’exprime pas toujours. Allèles codominants : ils sont deux allèles qui ne dominent pas l’autre. Ils s’expriment tous les deux. Remarque : - l’allèle dominant s’écrit en MAJUSCULE et l’allèle récessif s’écrit en minuscule. Génotype et phénotype Génotype: le bagage génétique (ensemble des allèles) qu’on retrouve chez un individu (ou hérités de ses parents). Phénotype : l’apparence physique du génotype ou l’ensemble des caractères observables ou l’ensemble des caractères manifestés chez un être vivant. Dominance et non dominance Dominance : Si le phénotype d’un individu hétérozygote ne rend compte de la présence que d’un seul allèle, cet allèle est dit dominant. L’allèle qui ne s’exprime pas au niveau du phénotype est dit récessif. Il ne s’exprimera que chez les homozygotes. Non dominance : la non-dominance est le cas où deux parents de race pure pour un caractère, ayant deux phénotypes différents ont donné une génération hybride nouvelle où les deux allèles différents coexistent chez l’hybride mais sans s’exprimer. Codominance : c’est un cas de non dominance, mais où les deux allèles différents d’un même gène coexistent

et s’expriment chez l’hybride (individu de groupe sanguin AB) Homozygote pour un caractère Un individu est homozygote pour un caractère lorsque les deux allèles du gène qui détermine ce caractère sont identiques. Un individu homozygote produit un seul type de gamètes pour un caractère. Hétérozygote pour un caractère Un individu est hétérozygote pour un caractère lorsque les deux allèles du gène qui détermine ce caractère sont différents. Un individu hétérozygote produit deux types de gamètes pour un caractère. Race pure et hybride Race pure : ensemble d’individus identiques entre eux et qui présentent un caractère et le transmettent aux descendants sur plusieurs générations Hybride : est un individu résultant du croisement de deux individus d’une même espèce appartenant à deux races pures différentes pour un même caractère. Hybridation : croisement de deux variétés de race pure qui possèdent des caractères héréditaires différents pour donner une nouvelle variété hybride. Lois de Mendel

Première loi : Uniformité des hybrides de première génération F1 : Tous les hybrides de F1 sont identiques (uniformes) ont le même phénotype et le même génotype.

Deuxième loi : La disjonction ou (ségrégation) indépendante des gènes ou des facteurs : Chaque caractère hérédité est déterminé par des paires de facteurs qui se séparent l’un de l’autre.

Troisième loi : Pureté des gamètes : dans un gamète donné, on ne peut pas trouver à la fois les deux allèles qu’ils soient identiques ou différents.


Test Cross C’est un croisement par lequel on vérifie si un individu présentant un caractère dominant, est homozygote ou hétérozygote pour ce caractère. Le test cross se fait entre l’individu à tester avec un individu homozygote récessif du sexe opposé. Les groupes sanguins Il existe quatre groupes sanguins A, B, AB, O. L’appartenance d’un individu à un des groupes est commandée par un gène situé sur la paire de chromosomes n°9. Ainsi, pour le gène déterminant le groupe sanguin, il existe trois allèles différents désignés par A, B et O.

L’allèle A porte l’information pour produire la molécule A. L’allèle B celle de la molécule B. L’allèle O n’est responsable d’aucune production de molécule sur la membrane des hématies (globules rouges). les allèles A et B sont équivalents entre eux et dominants par rapport à O. O est appelé allèle récessif.

Phénotype Génotype Groupe A AA ou AO Groupe B BB ou BO

Groupe AB AB Groupe O OO

La fécondation La fécondation est l’étape de la reproduction sexuée qui consiste à la fusion d’une cellule reproductrice mâle (gamète mâle : spermatozoïde) et avec une cellule reproductrice femelle (gamète femelle ovule) en une cellule unique appelée zygote. Types de jumeaux Jumeaux dizygotes ou « faux » jumeaux : dans ce cas, deux ovules sont fécondés par 2 spermatozoïdes, les deux ovules forment alors deux cellules œufs différentes Jumeaux monozygotes ou « vrais » jumeaux : dans ce cas, un ovule est fécondé par un spermatozoïde, et la cellule œuf qui en résulte se sépare en deux, formant ainsi deux embryons qui ont le même patrimoine génétique. Caryotypes de l’espèce humaine Le caryotype humain normal comporte 46 chromosomes (23 paires de chromosomes): 22 paires d'autosomes, notés de 1 à 22

en fonction de leur taille décroissante 1 paire de gonosomes, ou

chromosomes sexuels: XX chez le sujet féminin, XY chez le sujet masculin.

Les cellules somatiques sont diploïdes, chacune contient 23 paires de chromosomes = 2n.

(n =23 dans l’espèce humaine, alors 2n = 46 chromosomes)

On peut classer les chromosomes par paires selon la taille, la forme, la position du centromère.

Fécondation

Ovule:

23 chromosomes

Spermatozoïde:

23 chromosomes

Cellule œuf:

46 chromosomes +


Mâle ou femelle Les ovules ont le chromosome sexuel X ; Les spermatozoïdes possèdent le chromosome sexuel X ou le chromosome sexuel Y.

Echiquier de croisement pour la détermination du sexe

Spermatozoïde

Ovule X Y

X 50 % XX 50 % XY Il y a autant de chances d’avoir un garçon ou une fille Caryotype des cellules reproductrices Chaque cellule reproductrice possède un seul chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes. Tous les ovules ont un chromosome sexuel X et les spermatozoïdes ont soit un chromosome Y soit un chromosome X. Les gamètes sont haploïdes, ils contiennent 23 chromosomes = n. (n=23 dans l’espèce humaine)

ou


La préparation des chromosomes à la multiplication de la cellule : interphase Ainsi, la duplication est la fabrication d'un chromosome à deux chromatides, à partir d'un chromosome simple à une chromatide. Elle précède la division cellulaire et se déroule dans le noyau des cellules. Cycle de développement humain La mitose La mitose affecte les cellules somatiques (fibres musculaires, cellules de la peau, du sang, cellules cardiaques, cellules du pancréas….). Elle assure :

le remplacement des cellules vieilles, endommagées ou mortes ainsi que la croissance de l’organisme par addition de nouvelles cellules.

Division cellulaire

Mitose Méiose

Remplacement des cellules

“somatiques” vieilles, malades ou

tuées

Production des gamètes :

spermatozoïdes et ovules

Peut se faire par

Peut se faire Peut se faire

Interphase

Prophase Métaphase Anaphase Télophase

Mitose


Interphase : étape précédent la mitose L’interphase est une phase qui est importante dans la vie de la cellule. Sur un cycle cellulaire complet de 20 heures, la mitose peut durer environ 1 heure et l'interphase 19 heures.

Deux centrosomes sont formés (seulement chez la cellule animale) Les chromosomes sont répliqués (invisibles, on ne peut pas encore les distinguer). La membrane nucléaire et le nucléole sont visibles. A la fin de l'interphase, avant la division, les chromosomes sont dupliqués (fabriqués en doubles).

La mitose est une division de la cellule qui se produit en quatre phases : Première étape de la mitose : prophase La prophase est une phase qui peut durer de 15 à 60 minutes.

Les chromosomes sont visibles. La membrane nucléaire disparaît. Le nucléole et la membrane nucléaire disparaissent. Le centrosome donne naissance à deux asters.

Deuxième étape de la mitose : métaphase La métaphase ne dure que quelques minutes.

Les chromosomes rangés au milieu de la cellule en formant la plaque équatoriale. Troisième étape de la mitose : anaphase L'anaphase est une phase très courte (2 à 3minutes) Dans cette phase il y a ascension polaire de deux lots identiques de chromosomes:

Le centromère se dédouble. Les chromosomes se séparent en deux chromatides. Chaque chromatide occupe son pôle correspondant.

Quatrième étape de la mitose : télophase La télophase dure de 15 à 60 minutes.

Les chromosomes reconstitués à partir des chromatides, redeviennent épais et courtes et se condensent en régénérant la chromatine, substance de départ.

La membrane nucléaire et le nucléole réapparaissent. Les fibres du fuseau achromatique disparaissent. L’aster redevient un centrosome. Le cytoplasme commence à s’étrangler donnant naissance à deux cellules-filles identiques.

Cycle cellulaire Au cours de sa vie, une cellule grandit puis se divise pour donner deux cellules filles qui lui sont identiques. On désigne sous le terme de cycle cellulaire les différentes étapes par lesquelles passe une cellule vivante entre deux divisions successives. Un cycle cellulaire comporte deux étapes : l'interphase et la mitose. Durant l'interphase, la masse du matériel chromosomique augmente de 1u.a (Q) à 2 u.a (2Q ou elle double). Durant la mitose, la masse du matériel chromosomique diminue de 2 u.a à 1 u.a.


Phase G1 de l’interphase Les cellules nouvellement formées par la mitose sont petites. Elles vont alors subir une étape de croissance pour avoir leurs tailles finales. Phase S de l’interphase Pendant cette phase, le matériel chromosomique est doublé par la réplication. Phase G2 de l’interphase Phase de préparation à la mitose. La cellule prend du volume au maximum pour se préparer à une nouvelle division. La méiose Dans ce mode de multiplication, deux divisions successives auront lieu : ─ La division réductionnelle.

─ La division équationnelle. A partir d’une cellule à 2n chromosomes (cellule diploïde), on obtient quatre cellules haploïdes chacune à n chromosomes.

La division réductionnelle

Prophase I : les chromosomes homologues se rapprochent et se fixent les uns aux autres. Ils forment alors des paires de chromosomes.

Métaphase I : Les chromosomes homologues se placent sur la plaque équatoriale.

Anaphase I : Les 2 chromosomes homologues de chaque paire se séparent et se dirigent chacun vers un pôle cellulaire. Les 2 nouvelles cellules reçoivent alors seulement la moitié de l'information génétique mais gardent les mêmes gènes.


La division équationnelle

Télophase I ou Prophase II : Cette phase est courte. Elle prépare à la deuxième division.

Métaphase II : Les 23 chromosomes à 2 chromatides se placent sur la plaque équatoriale.

Anaphase II : Les chromatides se séparent et se dirigent vers les pôles cellulaires.

Télophase II : 4 cellules sont alors formées. Elles sont haploïdes (n chromosomes et n chromatines)


Les testicules et les ovaires Les testicules sont des glandes dans lesquelles sont fabriquées les cellules sexuelles masculines : les spermatozoïdes. Les ovaires sont des glandes dans lesquelles sont fabriquées les cellules sexuelles féminines, les ovules. La formation des cellules reproductrices Au cours de sa formation, chaque cellule reproductrice reçoit au hasard un chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes. Cette répartition au hasard des chromosomes permet à un même individu de fabriquer de très nombreuses cellules reproductrices génétiquement différentes.

Mitose Méiose Type de division 1 division conforme 2 divisions successives à réduction chromatique

Nombre de cellules filles 2 4 Ploïdie des cellules filles Diploïdes Haploïdes

Qualité des cellules filles Génétiquement

identiques à la cellule mère

Génétiquement différentes les unes des autres et de la cellule mère

Activité dans le temps Toute la vie A partir de la puberté Fonction des cellules produites Reproduction asexuée Reproduction sexuée

Durée de la division Courte Relativement longue Maladies génétiques Les maladies génétiques sont dues à un défaut de fonctionnement d‘un gène. Elles sont héréditaires. Elles sont dominantes ou récessives, selon que l‘allèle responsable de la maladie est dominant ou récessif. Maladies chromosomiques Les maladies chromosomiques sont dues à la présence d‘un chromosome supplémentaire sur une des paires (trisomie) ou à l‘absence d‘un chromosome sur une des paires (monosomie). Leur origine se situe au moment de la gamétogenèse. Les anomalies chromosomiques. Un nombre anormal de chromosomes dans la cellule-œuf est à l’origine de perturbations plus ou moins graves dans le développement. Une anomalie peut : - Empêcher le développement de l’embryon et conduire à un avortement spontané. - Entraîner des malformations ou des retards chez l’individu concerné. Syndrome de Down (trisomie 21) Ce syndrome est une maladie congénitale due à la présence de 3 chromosomes 21 au lieu de deux. Les personnes atteintes sont stériles. Ses signes cliniques sont très nets, on observe un déficit intellectuel, On remarquera notamment une petite taille, des membres courts, un faciès aplati, des fentes palpébrales (des paupières) obliques et étroites avec un repli de l’angle cutané interne des paupières. Le syndrome de Turner (X) Maladie chromosomique caractérisée par une monosomie au niveau de la paire de chromosomes sexuels. En effet la personne atteinte ne possède qu’un chromosome X, est une femme, mais stérile. La maladie de Klinefelter (XXY) Maladie chromosomique, elle est caractérisée chez l’homme par 47 chromosomes au lieu de 46. En effet, la paire de chromosomes sexuels comporte deux chromosomes X et un chromosome Y. L’individu est mâle mais stérile. Ses origines se trouvent au niveau de la gamétogenèse. La maladie Triple X (XXX) Maladie chromosomique caractérisée par trois chromosomes X au lieu de deux pour la paire sexuelle. L’individu atteint est une femme mais elle est stérile. Les origines de cette anomalie chromosomique ont lieu au cours de la gamétogenèse.

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Les aliments - Microsoft Azure... · Les fonctions rénales Le sang et la lymphe constituent le milieu intérieur qui est intermédiaire entre les cellules des corps et le milieu