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Enseignants et étudiants
La science et le sucre
Explication
des chaînes alimentaires et de la photosynthèse
Chaînes alimentaires
Les chaînes alimentaires
sont l'ordre dans lequel les plantes et les animaux se succèdent pour se
nourrir les uns des autres. La nourriture fournit les nutriments dont les
plantes et animaux ont besoin pour faire croître leur corps et le réparer, ainsi
que l'énergie qu'il leur faut pour assurer leur croissance et leur survie. Il y
a un nombre incalculable de chaînes alimentaires constituées de plantes et
d'animaux de toutes les régions du monde. Chaque plante et animal appartient à
au moins une chaîne alimentaire et ces chaînes peuvent être simples ou très
complexes.
À
la base de la chaîne, on trouve les producteurs.
Il s'agit surtout de plantes vertes et de certaines bactéries qui convertissent
la lumière du soleil en énergie alimentaire. Au-dessus des producteurs, se
trouvent les consommateurs
qui mangent les plantes ou les autres animaux vivants. Les décomposeurs, telles les bactéries,
moisissures et champignons utilisent l'énergie entreposée dans des plantes et
animaux morts.
Énergie du soleil
Le soleil est la
source principale d'énergie des êtres vivants. Même les organismes qui semblent
vivre à la noirceur se nourrissent de plantes, d'insectes, d'animaux ou de
micro-organismes qui dépendent de la lumière du soleil pour leur survie. Le
soleil fournit de l'énergie que les plantes peuvent utiliser pour faire leurs propres
aliments. C'est la première étape dans toute chaîne alimentaire.
Usines d'aliments naturels
Toutes les
plantes peuvent faire quelque chose d'extraordinaire et d'unique que les autres
organismes vivants ne peuvent faire. Elles peuvent fabriquer leur propre
énergie alimentaire à partir de la lumière du soleil, de l'air et de l'eau. Ce
processus par lequel les plantes produisent l'énergie alimentaire est appelé la
photosynthèse. Le mot photosynthèse vient de deux
mots grecs. Photo qui signifie lumière
et synthèse qui veut dire de mettre
des choses ensemble pour créer quelque chose de nouveau.
La photosynthèse en action
Les plantes
vertes contiennent un produit chimique spécial dans leurs feuilles que l'on
appelle la chlorophylle, la substance qui rend les feuilles vertes. La chlorophylle
se trouve dans les petits compartiments sur les feuilles vertes que l'on
appelle les chloroplastes. Elle permet aux feuilles de fonctionner comme
des panneaux solaires miniatures pour capturer et entreposer la lumière du
soleil bien plus efficacement que tout ce qui a été créé par l'homme. Les
plantes vertes utilisent l'énergie du soleil qui éclaire leurs feuilles pour
produire leurs propres aliments. Le gaz carbonique dans l'air entre dans les pores des feuilles et l'eau est
absorbée dans les racines. Le gaz carbonique et l'eau sont combinés avec
l'énergie du soleil pour créer l'énergie alimentaire.
Énergie alimentaire naturelle
Les
aliments que les plantes fabriquent par l'intermédiaire de la photosynthèse sont
les sucres. Ils comprennent le glucose et le fructose, qui sont
convertis par la plante en saccharose afin de la garder en réserve. Le
saccharose, le glucose et le fructose se trouvent à l'état naturel dans les
plantes et sont à la base de toute source d'énergie alimentaire.
Les sucres
produits par les plantes sont gardés dans les racines, les feuilles, les
graines ou les fruits de la plante. Les plantes qui produisent du saccharose en
grande quantité sont la canne à sucre et la betterave à sucre et c'est pourquoi
nous les cultivons pour produire le sucre commercial et industriel.
La
réaction de la photosynthèse correspond à la formule chimique ci-dessous pour
la production du saccharose :
| 12 CO2 + 11 H2O + énergie |
= |
C12 H22 O11 + 12 O2 |
| Gaz carbonique + eau + lumière du soleil |
= |
saccharose + oxygène |
Pour faire des activités et expériences
avec les élèves sur les chaînes alimentaires
et la photosynthèse, cliquez
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Les sucres et
les glucides
Le sucre, l'amidon et les fibres sont trois types de glucides
que nous mangeons et qui existent principalement dans les céréales, les légumes
et les fruits. La famille des sucres inclut de nombreuses substances. Le terme
sucre représente le « saccharose », le produit principal de la photosynthèse.
Le terme « sucres », cependant, peut aussi correspondre au sucrose, ainsi
qu'à toute une autre variété de sucres que l'on trouve dans la nature comme le glucose,
le fructose et le lactose.

Les glucides contiennent du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène
en parts égales et la formule générale est CnH2nOn. Les sucres sont l'élément de base des glucides, qui
sont souvent classifiés en fonction du nombre d'unités de sucre qu'ils
contiennent. Par exemple, les monosaccharides contiennent une seule unité de
sucre alors que les disaccharides en contiennent deux. Le glucose, le fructose et le galactose sont tous des monosaccharides. Lorsque l'on
met deux monosaccharides ensemble de façon chimique, on créée un disaccharide. Le saccharose, C12H22O11, est un
disaccharide fait de glucose et de fructose.
Les monosaccharides (glucose et fructose) et les disaccharides
(saccharose, maltose et lactose) existent tous à l'état naturel. On trouve le glucose
et le fructose dans le miel et les fruits, alors que le saccharose (que l'on
appelle aussi sucre de table) se trouve dans la mélasse, le sirop d'érable
ainsi que les fruits et légumes. Le lactose est présent dans le lait. Le maltose
se trouve dans les graines en croissance, le lait malté, les céréales maltées
et certains sirops de maïs.
| Monosaccharide |
|
Monosaccharide |
|
Disaccharide |
Glucose |
+ |
Fructose |
|
Sucrose |
Glucose |
+ |
Galactose |
|
Lactose |
Glucose |
+ |
Glucose |
|
Maltose |
Les polysaccharides sont
un autre type de glucides faits de grandes molécules comprenant plusieurs unités
de sucre (>9)
dans de longues chaînes qui se répètent. Les
amidons et les fibres font partie de cette catégorie de glucides et l'amidon
est l'élément le plus abondant dans notre alimentation. Des milliers d'unités
de glucose sont fixés ensemble pour faire une seule molécule d'amidon.
| Cliquez
ici pour trouver quels aliments vous donne l’énergie
alimentaire venant des glucides |
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Papilles gustatives
Nous
pouvons percevoir le monde qui nous entoure à l'aide de nos cinq sens. Une des
tâches principales de ces sens est de nous dire si l'environnement est
sécuritaire ou non. Le goût par exemple, peut aider à détecter si les aliments
sont frais et bons ou encore s'ils sont gâtés et dangereux pour notre santé. Nous
avons hérité de nos ancêtres une appréciation naturelle pour les aliments
riches en glucides (amidons et sucres). Ces aliments ont non seulement bon
goût, mais ils sont aussi remplis d'énergie. Les peuples primitifs avaient
besoin de beaucoup d'énergie pour survivre pendant l'hiver, pour faire de
longues marches et pour fuir les animaux dangereux. Nos ancêtres étaient plus
prudents avec les aliments qui avaient un goût amer ou sûr, comme certaines
plantes dangereuses.

Un des
plaisirs de l'alimentation est de découvrir différentes saveurs dans les
aliments. On trouve sur la langue toute une série de petites bosses et près de
la base de ces bosses, on voit les papilles gustatives. Nous avons environ 10 000
de ces papilles et à l'intérieur d'entre elles il y a des cellules spéciales pouvant
détecter le goût.
Il existe divers types de papilles gustatives, dont chacun est conçu pour vous aider à goûter différentes sensations. Ces sensations de saveur incluent le sucré, le salé, l'amer et le sûr. Certaines parties de la langue peuvent être plus adroites que d'autres pour déceler ces saveurs différentes. Les papilles gustatives fonctionnent seulement lorsque des molécules alimentaires correspondent aux récepteurs sur sa surface. Un peu comme une clé qui ne fonctionne pas dans n’importe quelle serrure. Les papilles gustatives peuvent détecter les messages venant du cerveau et sont décodés comme étant le « goût ». Les papilles du goût sucré et salé sont moins sensibles, alors que celles du goût amer et sûr le sont plus.
Pour ce qui est du goût, les sucres sont plus
souvent décrits en fonction de leur goût sucré. Le fructose, un des sucres que
l'on trouve dans les fruits, est le plus sucré. Le saccharose ou sucre de table
est moins sucré que le fructose, mais plus sucré que le lactose, un sucre qu'on
trouve dans le lait. Nous indiquons des sucres courants en ordre de goût sucré.
N'oubliez pas que ce goût peut aussi varier dépendant de la forme du sucre
(solide ou en solution), de sa concentration, de la température, de la présence
d'autres ingrédients et des différences de goût entre les personnes.
Plus sucré |
|
|
|
|
Moins sucré |
Fructose > |
Sucrose > |
Galactose > |
Glucose > |
Maltose > |
Lactose |
Comme indiqué dans le paragraphe sur les Sucres et
glucides, les polysaccharides sont des longues chaînes d'unités
de sucre. Cependant, les aliments contenant des féculents comme
les pommes de terre, les pâtes, le lait et les haricots n'ont pas
de goût sucré. Ceci s'explique en raison de la longue structure
des polysaccharides, qui ne correspond pas aux récepteurs du goût
sur la langue, et on perçoit donc le goût comme étant moins sucré.
Toutefois, ces aliments peuvent être divisés en petites unités de
sucre qui peuvent goûter plus sucrées. Par exemple, gardez un craquelin
dans votre bouche pendant un bout de temps. À mesure que le processus
de digestion dans votre bouche commence à dégrader les molécules
d'amidon, vous remarquerez un goût plus sucré lorsque les molécules
deviennent des petites unités de sucre.
Pour
plus de renseignements sur les papilles gustatives, visitez le site www.kidshealth.org/kid.
| Cliquez
ici pour faire des activités et expériences
avec les élèves au sujet des papilles gustatives |
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Le système digestif
Avant que le corps puisse
utiliser les aliments que nous mangeons, il faut d'abord les « digérer »,
ce qui veut dire qu'il faut les dégrader en parties de base. Le système
digestif fonctionne comme un grand robot culinaire. Le système comprend des
parties du corps appelées les organes qui servent à dégrader les aliments de
façon mécanique et chimique. Ceci transforme la
nourriture en nutriments, les éléments de base qui peut utiliser chaque
cellule pour la croissance, la réparation du corps et l'énergie. Ces unités
simples peuvent ensuite se rendre facilement dans l'intestin et les vaisseaux
sanguins par le biais d'un processus que l'on appelle l'absorption. De là, elles peuvent se
rendre partout dans le corps. Voici comment se produit la digestion des
glucides dans notre corps.

Bouche
- Elle reçoit les glucides sous forme de sucres et de féculents.
- Les dents déchirent et mâchent les aliments et la salive les rend humides pour faciliter la digestion.
- La salive contient des enzymes de digestion appelées amylase, qui commencent à dégrader certains des glucides.
- Une série de contractions musculaires appelées péristaltisme poussent les aliments dans un tube musculaire appelé l’œsophage et jusque dans l’estomac.
Estomac
- Les glucides mastiqués se mélangent aux sucs gastriques.
- L'aliment est traité en un liquide épais appelé chyme.
- Ce liquide évacue dans l'intestin grêle.
Intestin grêle
- Les enzymes achèvent de transformer les féculents en sucres. Tous les sucres se dégradent en 3 sucres simples : le glucose, le fructose et le galactose.
- Les sucres simples sont absorbés dans le sang puis transportés jusqu'au foie.
Foie
- Il contrôle la glycémie (le sucre dans le sang).
- Il dégage des sucres dans le sang pour donner immédiatement de l'énergie au corps (cellules).
- Les sucres peuvent être mis en réserve pour usage ultérieur : habituellement sous forme de glycogène, dans le foie ou les muscles ou parfois sous forme de graisse, à titre de carburant secondaire.
Gros intestin
- Il reçoit les déchets de l'intestin grêle.
- Il absorbe l'eau et certaines vitamines et minéraux.
- Il transforme les fibres et garde les déchets jusqu'à ce qu'il soit prêt à les éliminer.
Cliquez ici pour faire des activités ou expériences avec les élèves sur le système digestif. Cliquez les liens ci-dessous pour d'autres activités.
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Pour
plus de détail sur le système digestif, visitez Human Anatomy Online
Pour
trouver des jeux, des recettes et des expériences sur le corps humain, cliquez ici
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Institut canadien du sucre
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Tél: 416-368-8091 - Téléc: 416-368-6426 | info@sugar.ca
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