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Biologie · 12e SE

Leçon 18 sur 23

Les besoins alimentaires qualitatifs

Je sais citer les substances indispensables que l'alimentation doit apporter (acides aminés, acides gras, sels minéraux, vitamines, eau), leurs sources et les maladies causées par leur carence.

  • 1 h
  • 5 exercices corrigés
  • 2 schémas
  • QCM de 5 questions

À la fin de la leçon, tu sauras :

  • Expliquer pourquoi certains acides aminés et acides gras sont dits indispensables
  • Expliquer la complémentarité des protéines animales et végétales (céréales et légumineuses)
  • Citer le rôle, les sources et les carences des principaux sels minéraux et vitamines
  • Reconnaître les grandes maladies de carence (kwashiorkor, marasme, anémie, goitre, rachitisme, avitaminoses)

Avant de commencer : Les besoins alimentaires de l'homme (leçon précédente) : isodynamie et ses limites ; les protides et les lipides.

1Je découvre

Au centre de santé de Siguiri, une sage-femme reçoit Fanta avec son fils de deux ans. Depuis qu'elle a eu un nouveau bébé, l'enfant ne tète plus et mange presque uniquement de la bouillie de manioc. Il a le ventre gonflé, les pieds enflés, des cheveux devenus clairs et cassants, et il est triste et sans force. La sage-femme explique : « Ton enfant mange à sa faim, mais sa nourriture manque de protéines. »

Dans la salle d'attente, Kadiatou, élève de 12e SE, entend aussi une autre femme raconter que sa voisine a un gros cou, un goitre, et un vieil homme qui ne voit plus bien quand la nuit tombe.

Dans la leçon précédente, tu as vu qu'un régime peut apporter assez d'énergie et pourtant rendre malade. Il faut maintenant préciser quelles substances doivent se trouver dans l'alimentation.

Quelles sont les substances indispensables que l'alimentation doit apporter, où les trouver, et que se passe-t-il quand elles manquent ?

2Je comprends

1. Les besoins en protides

Pourquoi les protides sont indispensables

Les protéines de notre corps (muscles, enzymes, anticorps, hémoglobine, hormones) sont faites d'acides aminés. Elles sont renouvelées sans cesse, et une partie de leurs acides aminés est perdue (transformée en urée). L'alimentation doit donc apporter des protides, qui sont la seule source d'azote utilisable par l'homme.

Chez l'adulte, le besoin est d'environ 1 g de protides par kilogramme de masse corporelle et par jour. Il est plus élevé chez l'enfant, l'adolescent, la femme enceinte et la femme qui allaite.

Les acides aminés indispensables

Parmi la vingtaine d'acides aminés qui forment nos protéines, notre organisme sait en fabriquer certains à partir d'autres molécules. Mais il ne sait pas fabriquer les autres : ils doivent obligatoirement être apportés par l'alimentation. On les appelle acides aminés indispensables (ou essentiels). Chez l'adulte, on en compte huit : leucine, isoleucine, valine, lysine, méthionine, phénylalanine, thréonine et tryptophane. Chez l'enfant, l'histidine s'y ajoute.

Il suffit qu'un seul de ces acides aminés manque pour que la fabrication des protéines s'arrête, même si les autres sont abondants : comme un maçon qui ne peut pas finir un mur s'il manque un seul type de brique.

La valeur des protéines : animales et végétales

  • Les protéines animales (viande, poisson, œufs, lait) contiennent tous les acides aminés indispensables en bonnes proportions : on dit qu'elles ont une bonne valeur biologique.
  • Les protéines végétales sont souvent incomplètes : les céréales (riz, maïs, mil, fonio) sont pauvres en lysine ; les légumineuses (haricot, niébé, arachide, soja) sont pauvres en méthionine.

La solution, bien connue des cuisines guinéennes, est d'associer ces aliments dans le même repas : riz et haricots, riz à la sauce d'arachide, bouillie de mil avec de la pâte d'arachide. Chacun compense ce qui manque à l'autre : c'est la complémentarité des protéines.

Céréales (riz, maïs, mil, fonio)
  • Pauvres en lysine
  • Riches en méthionine
  • Riches en amidon (énergie)
  • Associées dans le même repas : protéines complètes
Légumineuses (niébé, haricot, arachide)
  • Riches en lysine
  • Pauvres en méthionine
  • Plus riches en protides
  • Exemple : riz + haricots, riz + sauce arachide
La complémentarité des protéines végétales.

Les maladies de la malnutrition protéique et énergétique

  • Le kwashiorkor : carence surtout en protéines avec un apport énergétique à peu près suffisant, souvent chez le jeune enfant après le sevrage, nourri de bouillies de féculents. Signes : œdèmes (pieds et visage enflés, ventre gonflé), cheveux décolorés et cassants, peau abîmée, apathie, retard de croissance. C'est le cas de l'enfant de Fanta.
  • Le marasme : carence globale, en énergie et en protéines. L'enfant est extrêmement maigre (« la peau sur les os »), sans œdèmes, avec un visage de vieillard.

Ces maladies sont graves et se soignent au centre de santé ; on les prévient par l'allaitement maternel, puis par une alimentation de sevrage enrichie (bouillie avec pâte d'arachide, lait, œuf, poisson séché pilé).

2. Les besoins en lipides

Les lipides apportent de l'énergie, mais ils ont aussi un rôle de matière : ils entrent dans les membranes de toutes les cellules et dans le tissu nerveux, et ils transportent les vitamines liposolubles (A, D, E, K).

Certains acides gras ne peuvent pas être fabriqués par l'organisme : ce sont les acides gras indispensables, principalement l'acide linoléique et l'acide linolénique. On les trouve surtout dans les huiles végétales (arachide, palme, soja) et dans les poissons. Leur carence provoque des troubles de la peau et de la croissance.

3. Les besoins en glucides

Les glucides sont la principale source d'énergie (riz, fonio, manioc, igname, patate douce, banane plantain). Le cerveau utilise surtout du glucose. Une partie des glucides des végétaux, la cellulose (les fibres), n'est pas digérée : elle facilite le transit intestinal et prévient la constipation.

4. Les besoins en sels minéraux

Les sels minéraux n'apportent pas d'énergie, mais ils sont indispensables. Certains sont nécessaires en quantités relativement importantes (calcium, phosphore, sodium, potassium, magnésium), d'autres en très petites quantités, les oligoéléments (fer, iode, fluor, zinc…).

ÉlémentRôle principalSourcesCarence
Calcium et phosphoresolidité des os et des dents ; contraction musculairelait, poisson séché avec arêtes, légumes à feuillesos fragiles, rachitisme chez l'enfant
Ferconstituant de l'hémoglobine qui transporte le dioxygèneviande, foie, poisson, feuilles vertes (feuilles de patate, de manioc), légumineusesanémie : fatigue, pâleur, essoufflement
Iodefabrication des hormones de la glande thyroïdepoissons de mer, sel iodégoitre (grosse thyroïde), retard mental chez l'enfant
Sodium et potassiuméquilibre de l'eau, influx nerveuxsel de cuisine, fruits, légumescrampes, faiblesse (pertes fortes par la sueur ou la diarrhée)
Fluorsolidité de l'émail des dentseau, poissoncaries

L'utilisation du sel iodé est le moyen le plus simple de prévenir le goitre, qui s'observe surtout dans les régions éloignées de la mer.

5. Les besoins en vitamines

Les vitamines sont des substances organiques nécessaires en très petites quantités (milligrammes ou microgrammes par jour), que l'organisme ne sait pas fabriquer (ou pas assez). Elles ne fournissent pas d'énergie ; beaucoup aident les enzymes à fonctionner. Leur absence provoque des avitaminoses (maladies de carence).

On distingue :

  • les vitamines liposolubles (solubles dans les graisses) : A, D, E, K ;
  • les vitamines hydrosolubles (solubles dans l'eau) : vitamines du groupe B et vitamine C.
VitamineRôleSourcesMaladie de carence
Avision, surtout dans la pénombre ; santé de la peau et des muqueuseshuile de palme rouge, mangue, papaye, carotte, feuilles vertes, foie, laithéméralopie (mauvaise vue la nuit, « cécité crépusculaire »), xérophtalmie pouvant rendre aveugle
Dfixation du calcium sur les osse forme dans la peau exposée au soleil ; poisson, œufrachitisme (os déformés chez l'enfant)
B1utilisation des glucides, fonctionnement des nerfsenveloppe des céréales (riz peu décortiqué, son), légumineusesbéribéri (paralysies, troubles du cœur)
B12 et B9 (acide folique)formation des globules rougesfoie, viande, œufs (B12) ; feuilles vertes, légumineuses (B9)anémie
PP (B3)respiration cellulaireviande, poisson, arachidepellagre (peau, diarrhée, troubles mentaux), liée à une alimentation à base de maïs seul
Cdéfenses de l'organisme, cicatrisation, absorption du ferfruits frais (orange, citron, goyave, mangue), légumes crusscorbut (gencives qui saignent, fatigue)

Remarques pratiques :

  • La vitamine C est détruite par la chaleur et une longue cuisson : il faut manger des fruits frais.
  • Le riz très blanc, très décortiqué, a perdu une partie de sa vitamine B1, qui se trouve dans l'enveloppe du grain.
  • La vitamine A, liposoluble, est mieux absorbée si l'aliment est consommé avec un peu de matière grasse.

6. Les besoins en eau

L'eau est le constituant le plus abondant du corps. Elle est le milieu de toutes les réactions chimiques, transporte les nutriments et les déchets, et évacue la chaleur par la sueur. Ses pertes doivent être compensées chaque jour, davantage en saison chaude ou en cas de diarrhée : une diarrhée chez le jeune enfant peut entraîner une déshydratation grave, qu'on combat par une solution de réhydratation orale.

  1. 1Protides : apporter les 8 acides aminés indispensables (9 chez l'enfant) ; associer céréales et légumineuses
  2. 2Lipides : apporter les acides gras indispensables et les vitamines A, D, E, K
  3. 3Glucides : fournir l'énergie ; fibres pour le transit
  4. 4Sels minéraux : calcium, fer, iode… pour les os, le sang, la thyroïde
  5. 5Vitamines : petites quantités, prévenir les avitaminoses ; fruits et légumes frais
  6. 6Eau : compenser les pertes, surtout par forte chaleur
Les besoins qualitatifs, groupe par groupe.

Méthode

Pour analyser un cas de carence dans un exercice :

  1. Je relève les signes (symptômes) décrits : œdèmes, maigreur, pâleur, goitre, os déformés, vue la nuit…
  2. Je relève ce que mange la personne et ce qui manque dans son alimentation.
  3. J'associe les signes à la substance manquante et je nomme la maladie.
  4. Je propose des aliments locaux qui apportent la substance manquante.

Exemple

Un enfant de 3 ans, à Faranah, a les jambes arquées et les os des poignets élargis. Il vit presque toujours à l'intérieur et boit rarement du lait.

Signes : déformation des os → problème de fixation du calcium.

Cause probable : manque de vitamine D (peu de soleil) et de calcium (peu de lait).

Maladie : le rachitisme.

Prévention : exposer l'enfant au soleil, lui donner du lait, du poisson séché pilé avec ses arêtes, des œufs.

Exemple

Un homme de 70 kg veut connaître son besoin en protides. Sa ration apporte 40 g de protides par jour, provenant presque uniquement du riz. Analyse.

Besoin : environ 1 g par kg et par jour, soit 70 × 1 = 70 g.

Apport : 40 g, soit un déficit de 70 − 40 = 30 g, c'est-à-dire environ 43 % du besoin (30 ÷ 70 ≈ 0,43).

De plus, les protéines du riz sont pauvres en lysine : leur qualité est insuffisante.

Conseil : ajouter des légumineuses (haricots, niébé, arachide) et, si possible, du poisson ou des œufs.

3Je retiens

Je retiens

Les protides apportent l'azote et les acides aminés ; 8 acides aminés sont indispensables chez l'adulte (9 chez l'enfant). Besoin : environ 1 g/kg/jour chez l'adulte.

Céréales pauvres en lysine, légumineuses pauvres en méthionine : les associer (riz + haricots, riz + arachide).

Kwashiorkor : carence en protéines (œdèmes) ; marasme : carence en énergie et en protéines (maigreur extrême).

Acides gras indispensables : linoléique et linolénique (huiles végétales, poissons).

Fer → anémie ; iode → goitre ; calcium et vitamine D → rachitisme.

Vitamine A → vision nocturne ; B1 → béribéri ; C → scorbut ; PP → pellagre.

Vitamines liposolubles : A, D, E, K ; hydrosolubles : B et C. Elles n'apportent pas d'énergie.

4Erreurs fréquentes

  • Croire que toutes les protéines se valent : les protéines végétales isolées manquent souvent d'un acide aminé indispensable ; il faut les associer.
  • Confondre kwashiorkor et marasme : le kwashiorkor donne des œdèmes (l'enfant peut sembler « gonflé »), le marasme une maigreur extrême sans œdèmes.
  • Penser que les vitamines donnent de l'énergie ou « de la force » : elles sont indispensables au fonctionnement, pas au carburant.
  • Faire bouillir longtemps les fruits et légumes : la vitamine C est détruite par la chaleur.

5Je m’exerce

1Exercice 1

(Questions de cours)

a) Qu'est-ce qu'un acide aminé indispensable ? Cites-en quatre.

b) Pourquoi dit-on que les protéines animales ont une meilleure valeur biologique que les protéines végétales ?

c) Cite les vitamines liposolubles et les vitamines hydrosolubles.

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a) Un acide aminé indispensable est un acide aminé que l'organisme ne sait pas fabriquer et qui doit donc obligatoirement être apporté par l'alimentation. Exemples : lysine, méthionine, tryptophane, leucine (aussi isoleucine, valine, phénylalanine, thréonine).

b) Parce que les protéines animales contiennent tous les acides aminés indispensables en proportions convenables, alors que beaucoup de protéines végétales manquent d'un ou de plusieurs d'entre eux (lysine pour les céréales, méthionine pour les légumineuses).

c) Liposolubles : A, D, E, K. Hydrosolubles : vitamines du groupe B et vitamine C.

2Exercice 2

Associe chaque maladie à la substance dont la carence la provoque : goitre ; scorbut ; anémie ; béribéri ; héméralopie ; rachitisme.

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Goitre : iode. Scorbut : vitamine C. Anémie : fer (ou vitamines B9, B12). Béribéri : vitamine B1. Héméralopie : vitamine A. Rachitisme : vitamine D (et calcium).

3Exercice 3

Une adolescente de 50 kg a un besoin en protides de 1,2 g par kg et par jour.

a) Calcule son besoin journalier en protides.

b) Sa ration apporte 42 g de protides. Calcule le pourcentage de son besoin couvert.

c) Propose deux aliments locaux pour combler ce déficit, en tenant compte de la complémentarité des protéines.

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a) 50 × 1,2 = 60 g de protides par jour.

b) 4260 × 100 = 70 \% du besoin est couvert.

c) Par exemple : du niébé ou des haricots, associés à sa céréale habituelle (complémentarité lysine / méthionine), et du poisson (fumé ou séché) ou des œufs, qui apportent des protéines complètes.

4Exercice 4

Explique pourquoi le plat « riz au haricot » est plus intéressant, du point de vue des protéines, que du riz seul ou des haricots seuls.

Voir le corrigéCacher le corrigé

Le riz, céréale, est pauvre en lysine mais contient de la méthionine ; le haricot, légumineuse, est riche en lysine mais pauvre en méthionine. Consommés seuls, chacun limite la fabrication des protéines par l'acide aminé qui lui manque. Associés dans le même repas, ils se complètent : le mélange apporte tous les acides aminés indispensables et les protéines du repas deviennent de bien meilleure qualité.

5Exercice 5

(Type examen) Dans un village, on observe chez plusieurs enfants de 1 à 3 ans, récemment sevrés et nourris surtout de bouillie de manioc : des pieds et un visage enflés, des cheveux roux et cassants, une peau qui pèle, une grande tristesse. Chez d'autres enfants du même village, nourris très peu à cause d'une période de disette, on observe une maigreur extrême sans œdème.

a) Nomme la maladie des enfants du premier groupe. Quelle est sa cause ?

b) Nomme la maladie des enfants du second groupe. Quelle est sa cause ?

c) Pourquoi la bouillie de manioc seule ne convient-elle pas à un jeune enfant ?

d) Propose trois mesures de prévention adaptées au village.

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a) Le kwashiorkor. Cause : une carence en protéines (surtout en acides aminés indispensables), alors que l'apport en énergie est à peu près suffisant ; elle survient souvent après le sevrage, quand le lait maternel est remplacé par une bouillie de féculents.

b) Le marasme. Cause : une carence globale, en énergie et en protéines, due à une alimentation très insuffisante.

c) Le manioc est très riche en amidon mais très pauvre en protides : la bouillie de manioc seule apporte de l'énergie mais pas assez de protéines ni d'acides aminés indispensables, alors que le jeune enfant, en pleine croissance, en a un grand besoin.

d) Prolonger l'allaitement maternel ; enrichir la bouillie de sevrage avec de la pâte d'arachide, de la farine de niébé ou de soja, du poisson séché pilé, du lait ou des œufs ; faire suivre la croissance des enfants au centre de santé et sensibiliser les mères à l'alimentation variée.

Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.

6Je vérifie

Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.

1Quel est l'acide aminé indispensable qui manque le plus dans les céréales ?
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Réponse A : la lysine. Les céréales sont pauvres en lysine ; les légumineuses, riches en lysine, les complètent.

2La carence en iode provoque :
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Réponse B : le goitre. L'iode sert à fabriquer les hormones de la thyroïde ; sa carence fait grossir la glande (goitre). Le sel iodé la prévient.

3Un enfant présente des œdèmes et des cheveux décolorés après le sevrage. Il souffre probablement :
Voir la réponse

Réponse B : de kwashiorkor. Les œdèmes et les cheveux décolorés sont caractéristiques du kwashiorkor, carence en protéines.

4Quelle vitamine est détruite par une cuisson prolongée ?
Voir la réponse

Réponse C : la vitamine C. La vitamine C est fragile à la chaleur ; on la trouve dans les fruits frais.

5L'anémie par carence en fer se prévient en consommant :
Voir la réponse

Réponse B : du foie, de la viande, du poisson et des feuilles vertes. Ces aliments sont riches en fer, constituant de l'hémoglobine.

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