Biologie Humaine : Respiration, Nutrition et Excrétion

Métabolisme et Respiration Cellulaire

1. Quelle est la définition de « synthèse » en sciences ?

La synthèse est la formation d'une substance complexe à partir de substances plus simples. Par exemple, la synthèse des protéines à partir d'acides aminés.

2. Quelles substances sont oxydées dans la cellule lors de la respiration cellulaire ?

Le glucose et d'autres composés organiques.

3. Quel est le but de la respiration cellulaire ?

Le but est de « brûler » les nutriments pour en extraire de l'énergie utilisable par la cellule.

4. Le terme « efficacité énergétique » est-il correct pour désigner l'énergie convertie ?

Non, ce n'est pas tout à fait correct. Le terme « efficacité » est mal appliqué, car l'énergie n'est pas consommée, mais transformée. Dans ce cas, l'énergie chimique contenue dans les substances organiques est transformée en énergie mécanique ou en chaleur.

5. Quand le corps a-t-il besoin de plus d'énergie : en hiver ou en été ? Pourquoi ?

En hiver, car le corps doit dépenser plus d'énergie pour maintenir sa température corporelle face au froid.

6. Donnez un exemple montrant une augmentation de l'activité cellulaire lors de la digestion.

La mastication des aliments, ainsi que la production d'enzymes digestives, demandent de l'énergie, ce qui reflète une augmentation de l'activité cellulaire.

7. Comment calculer sa masse métabolique avec la formule de la FAO ?

Un exemple de calcul serait : (7,4 x 42 kg) + (428 x 1,65 m) + 572 = 1589 kcal. Pour exprimer le résultat en kilojoules, il faut multiplier les kilocalories par 4,184.

8. Que signifie un régime alimentaire monotone ?

Cela signifie que l'on consomme toujours les mêmes aliments, sans variété, ce qui peut entraîner des carences.

Nutrition, Santé et Carences

9. Donnez des exemples de maladies causées par une carence en vitamines.

• Le béribéri (carence en vitamine B1)
• Le scorbut (carence en vitamine C)
• Le rachitisme (carence en vitamine D)

10. Quelles régions du monde ont les taux de malnutrition les plus élevés et les plus bas ?

Taux les plus élevés : On les trouve principalement dans certaines régions d'Afrique et d'Asie.
Taux les plus bas : On les trouve généralement en Europe et en Amérique du Nord.

Le Système Respiratoire Humain

11. Quelle est la définition scientifique du mot « capillaire » ?

Un capillaire est un vaisseau sanguin de très petit diamètre. Les capillaires forment des réseaux denses au sein des organes et mettent en communication les artères et les veines.

12. Nommez les conduits des voies aériennes que l'air traverse depuis le nez.

L'air passe par les conduits suivants, dans l'ordre :

1. Pharynx
2. Larynx
3. Trachée
4. Bronches
5. Bronchioles
6. Alvéoles pulmonaires

13. Pourquoi le sang qui arrive aux poumons contient-il beaucoup de dioxyde de carbone ?

Parce qu'il a collecté les déchets des cellules du corps, parmi lesquels se trouve le dioxyde de carbone (CO2) issu de la respiration cellulaire.

14. Pourquoi le CO2 de l'air inspiré ne passe-t-il pas dans le sang au niveau des alvéoles ?

L'échange de gaz se fait par diffusion, du milieu le plus concentré vers le moins concentré. La concentration de CO2 est plus élevée dans le sang des capillaires arrivant aux poumons que dans l'air des alvéoles. Le CO2 passe donc naturellement du sang vers l'air pour être expiré.

15. Quels organes assurent l'entrée et la sortie de l'air des poumons ?

Les organes principaux sont les poumons, la trachée et les bronches. Le mouvement de l'air est causé par les variations de volume de la cage thoracique, provoquées par les muscles respiratoires (diaphragme et muscles intercostaux).

16. Quelle est la différence entre la ventilation pulmonaire et la respiration cellulaire ?

La ventilation pulmonaire (ou respiration) est le processus mécanique d'inspiration et d'expiration. La respiration cellulaire est le processus chimique au niveau des cellules, où l'oxygène est utilisé pour produire de l'énergie à partir des nutriments.

Le Système Excréteur et les Reins

17. Quelle est la définition du « plasma sanguin » ?

C'est la partie liquide du sang dans laquelle sont dissoutes diverses substances. C'est le liquide qui reste une fois que l'on a retiré les cellules sanguines (globules rouges, globules blancs et plaquettes).

18. Pourquoi les reins et les poumons sont-ils considérés comme des organes excréteurs ?

Parce qu'ils expulsent des substances de déchet hors de l'organisme (l'urine pour les reins, le dioxyde de carbone pour les poumons).

19. Pourquoi l'élimination des aliments non digérés n'est-elle pas une forme d'excrétion ?

Parce que les aliments non digérés n'ont jamais été absorbés ni métabolisés par les cellules. Il s'agit de restes alimentaires, et non de déchets produits par l'activité cellulaire.

20. Pourquoi ne trouve-t-on ni protéines ni glucose dans l'urine ?

Les protéines sont trop grosses pour être filtrées par le néphron. Le glucose, bien qu'il soit filtré, est entièrement réabsorbé dans le sang et ne se retrouve donc pas dans l'urine d'une personne en bonne santé.

21. Si 180 L de plasma sont filtrés par jour, pourquoi n'éliminons-nous que 1,5 L d'urine ?

Parce que plus de 99 % de l'eau qui est filtrée est réabsorbée par le corps et retourne dans la circulation sanguine pour maintenir l'hydratation.

22. Comment une forte transpiration en été affecte-t-elle la quantité d'urine produite ?

Pour maintenir l'équilibre hydrique du corps, plus la quantité d'eau éliminée par la sueur est importante, plus la quantité d'urine produite sera faible.

23. Comment expliquer que le volume de plasma sanguin revient à la normale après avoir bu 2 L d'eau ?

Cela démontre que le rein remplit sa fonction de régulateur. L'eau absorbée augmente temporairement le volume sanguin. Les reins filtrent cet excès d'eau et l'éliminent dans l'urine, ce qui permet de ramener le volume sanguin à la normale en quelques heures.

24. Comment le « rein artificiel » (dialyse) nettoie-t-il le sang ?

Le sang du patient circule dans une machine (dialyseur) où il est séparé d'une solution de dialyse par une membrane semi-perméable. Les déchets (comme l'urée) passent du sang à la solution par diffusion, tandis que les cellules sanguines et les protéines, trop grosses, sont retenues. Le sang ainsi nettoyé retourne dans le corps du patient.

25. Pourquoi boire beaucoup d'eau est-il bon pour les reins ?

Parce que l'eau aide à dissoudre les déchets métaboliques, ce qui facilite leur filtration par les reins et leur élimination dans l'urine, prévenant ainsi la formation de calculs rénaux.