Fiche à trous · Seconde · SVT

Corps humain — Nutrition, sport et santé

Complétez de mémoire, puis vérifiez avec la page de corrigé.

Un sprinteur de 100 mètres et un marathonien ont le même carburant immédiat : l'ATP. Leurs cellules n'en stockent pourtant que quelques secondes d'avance. Tout l'enjeu est donc de le régénérer, et c'est là que les deux athlètes divergent — deux voies, deux rendements, deux durées. Comprendre cet écart, c'est comprendre pourquoi on peut sprinter dix secondes et courir deux heures.

L'ATP, monnaie de la cellule

Définition — ATP :

Piège

Présenter l'ATP comme une réserve d'énergie, au même titre que le glycogène ou les graisses.

L'ATP se dépense et se refait sans cesse. Les réserves, elles, se constituent et durent.

Deux voies de régénération

Définition — Respiration cellulaire :

Définition — Fermentation :

Piège

Écrire que la fermentation se déclenche « quand les muscles manquent d'oxygène », comme si elle attendait.

Parler de proportion entre les deux voies, non de bascule de l'une à l'autre.

Une comparaison chiffrée éclaire tout le chapitre : la respiration cellulaire produit de l'ordre de dix-huit fois plus d'ATP par molécule de glucose que la fermentation. C'est ce rapport qui explique qu'un marathonien tienne deux heures là où un sprinteur s'épuise en quelques dizaines de secondes.

Les besoins nutritionnels

Règle

Définition — Bilan énergétique :

Analyser un effort ou un bilan énergétique

Ai-je présenté l'ATP comme une monnaie, non comme une réserve ?
Ai-je situé la respiration cellulaire dans les mitochondries ?
Ai-je dit que la fermentation est incomplète et se passe dans le cytoplasme ?
Ai-je parlé de proportion entre les deux voies ?
Ai-je distingué macronutriments et micronutriments par l'apport d'énergie ?
Ai-je comparé apports et dépenses pour le bilan énergétique ?

Corrigé · à détacher

Corps humain — Nutrition, sport et santé

1. L'ATP — adénosine triphosphate — est la molécule qui fournit l'énergie directement utilisable par une cellule. Sa dégradation en ADP libère l'énergie qui permet la contraction musculaire. La cellule n'en stocke qu'une très faible réserve : quelques secondes d'effort intense. Elle doit donc la régénérer en permanence, et c'est le rôle des voies métaboliques.
2. La respiration cellulaire dégrade complètement le glucose en présence de dioxygène. Bilan : glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau, avec une production importante d'ATP. Elle se déroule dans le cytoplasme puis dans les mitochondries. C'est la voie des efforts longs et modérés — le marathon.
3. $C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \to 6 C O_{2} + 6 H_{2} O$
4. La fermentation lactique dégrade le glucose sans dioxygène, et de façon incomplète : elle s'arrête à l'acide lactique. Bilan : glucose → acide lactique, avec une production faible d'ATP. Elle se déroule dans le cytoplasme seul. Elle est rapide à mobiliser mais peu rentable, et l'accumulation d'acide lactique limite sa durée. C'est la voie du sprint.
5. Même carburant, deux voies : l'une rapide et pauvre, l'autre lente et riche.
6. Les nutriments se répartissent en deux familles. Les macronutriments — glucides, lipides, protides — apportent l'énergie et les matériaux de construction. Les micronutriments — vitamines, minéraux, oligo-éléments — n'apportent aucune énergie mais sont indispensables au fonctionnement : leur carence provoque des maladies même quand l'apport énergétique est suffisant.
7. Le bilan énergétique compare les apports — ce que l'alimentation fournit — aux dépenses — métabolisme de base, thermorégulation, activité physique. Bilan équilibré : la masse reste stable. Bilan positif : l'excédent est stocké, principalement sous forme de lipides. Bilan négatif : les réserves sont mobilisées. Les trois situations sont normales ; c'est leur durée qui compte.
8. Pour un effort, relever l'intensité et la durée : brève et intense, ou longue et modérée ?
9. En déduire la proportion entre les deux voies, sans les opposer : la fermentation domine au début, la respiration cellulaire ensuite.
10. Vérifier les indices : présence de dioxygène, essoufflement, acide lactique, durée soutenable.
11. Pour un bilan énergétique, comparer apports et dépenses en kJ ou kcal, en additionnant toutes les dépenses — le métabolisme de base d'abord.
12. Conclure sur le signe du bilan, et sur ce qu'il implique à long terme, jamais sur une seule journée.