La biologie de la banane: Découvrir et apprendre en 22 expériences 9782759827565

Citation preview

la

de la

BIOLOGIE

N BA ANE

Translation from the English language edition of: The Biology of Bananas © UniPress Books Ltd 2020

Traduction et mise en page de l’édition française : Benjamin Peylet ISBN (papier) : 978-2-7598-2755-8 ISBN (ebook) : 978-2-7598-2756-5

Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, «  toute représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1er de l’article 40). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du code pénal.

© EDP Sciences, 2022

AVERTISSEMENT DE SÉCURITÉ Les expériences décrites dans ce livre doivent être réalisées sous la supervision d’un adulte et avec toutes les précautions nécessaires, en particulier pour ce qui concerne des allergies et intolérances alimentaires. Les instructions de chacune des expériences ne doivent pas se substituer au bon sens bien informé des participants. L’auteur et l’éditeur déclinent par avance toute responsabilité quant aux incidents qui pourraient survenir lors de la réalisation de ces expériences.

la

de la

BIOLOGIE

N BA ANE

LE MONDE FABULEUX DE LA

SCIENCE EN CUISINE D R . K AT IE S T E C K L E S

SOMMAIRE 40 Découvrir : Légumes champions du

6 Introduction



monde

Chapitre 1 : les Plantes

Découvrir : Biologie d’une banane Découvrir : Structure des cellules Apprendre : Banane Apprendre : Parties d’une cellule Expérimenter : Biscuits cellulaires Expérimenter : Observer au microscope 20 Découvrir : Cellulose 22 Apprendre : Nombre de cellules 24 Expérimenter : Changer la couleur des fleurs 26 Découvrir : Rôle du sucre des fruits 28 Découvrir : Plantes et fruits à fleurs 30 Expérimenter : Pomme et jus de citron 32 Découvrir : Que mange une plante pour le dîner ? 34 Expérimenter : Dissection d’un oignon 36 Découvrir : Légumes 38 Expérimenter : Ce qu’il faut à une

10 12 14 15 16 18

plante pour pousser

42 Expérimenter : Empreinte de spores de champignon

44 Découvrir : Pomme de terre 46 Apprendre : Photosynthèse 47 Apprendre : Pomme de terre 48 Découvrir : Herbes et épices

Chapitre 2 : l’alimentation

52 Découvrir : Levure 54 Expérimenter : Levure et ballons 56 Découvrir : Diffusion et osmose 58 Expérimenter : Osmose et patates 62 Découvrir : Bactérie et moisissures 64 Expérimenter : Culture de moisissure 66 Expérimenter : Culture de bactéries 68 Apprendre : Pain et levure 69 Apprendre : Bactéries et moisissures 70 Expérimenter : Faire du yaourt 72 Découvrir : Aliments avariés et intoxications

74 Découvrir : Nourriture à l’abri 76 Expérimenter : Tests alimentaires

INSECTES A U DÎNER P. 134

78 Découvrir : Qu’y a-t-il dans un œuf ?

80 Expérimenter : Faire un œuf rebondissant



chapitre 3 : vous

84 Découvrir : Système digestif 87 Apprendre : Parties du système digestif

88 Expérimenter : Des enzymes dans la salive



Chapitre 4 : Le monde

126 Découvrir : Impact environnemental de l’alimentation

128 Apprendre : Poisson 129 Apprendre : Manger pour la planète 130 Découvrir : Rotation des cultures

90 Expérimenter : Extraire votre ADN

131 Découvrir : Eutrophisation

92 Expérimenter : Faire de l’ADN avec

132 Apprendre : Rotation des cultures

des bonbons

94 Découvrir : Alimentation et régime 96 Expérimenter : Dans l’assiette 98 Découvrir : Énergie et aliments

134 Découvrir : Insectes au dîner 136 Apprendre : Vaches et taureaux 137 Apprendre : Insectes mangés dans le monde

100 Découvrir : Régimes dangereux

138 Expérimenter : Dissection de poulet

102 Apprendre : Choisir son alimentation

140 Découvrir : Génétique et

104 Découvrir : Dépense d’énergie 106 Expérimenter : Combien de sucres dans votre assiette ?

reproduction sélective

142 Apprendre : Nom d’un hybride 144 Découvrir : Nourriture OGM

108 Apprendre : Des assiettes pleines d’énergie

109 Apprendre : Danser pour le dîner 110 Découvrir : Comment marche le goût ?

148 Réponses 156 Index 160 crédits photographiques

112 Apprendre : La langue 113 DécouvrIR : Nourritures de l’extrême

114 Expérimenter : Expérience de goût 116 Découvrir : Comment sentez-vous ? 118 Découvrir : Science odorante 120 Expérimenter : Créer le parfum de l’orange

122 Découvrir : Allergies

CEL BISCUI LU L T AIRE S S P. 

16

6 INTRODUCTION

INTRODUCTION

L

a biologie est l’étude des êtres vivants, comme les plantes et les animaux (y compris les humains !). Elle englobe tout, des

plus petites cellules aux arbres et animaux gigantesques, en passant par des écosystèmes entiers. Pour être biologiste, il faut avoir des connaissances en chimie, en mathématiques et en physique, et les combiner pour étudier des systèmes complexes qui interagissent de manière fascinante. Votre cuisine est une mine d’or pour la biologie, à commencer par les aliments que vous cuisinez et leur assimilation par votre corps. Dans ce livre, vous découvrirez comment étudier la biologie sans sortir de la cuisine, à travers des faits captivants, des questions pour tester vos savoirs et des expériences à réaliser chez vous. Ce livre se découpe en quatre chapitres : les u v re z D é co u l es d e c m o l é , p a g e 2 0. se g l u co

les plantes, l’alimentation, vous et le monde. La plupart des aliments viennent des plantes ; même quand vous mangez de la viande, l’animal s’est nourri de végétaux pour grandir, et le chapitre sur les plantes étudie quelques-unes des façons dont elles nous fournissent des aliments aussi savoureux que nutritifs, et ce dont elles ont besoin pour pousser.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 7

Le chapitre sur l’alimentation traite de la biologie des aliments, des processus à l’œuvre à l’intérieur des aliments, et de la nourriture que vous pouvez fabriquer à partir de processus biologiques. La plupart des événements biologiques qui se déroulent dans votre cuisine ont lieu à l’intérieur Fai re b t e s u pag ondi n œu es  ssan f 80 –81 t,  !

de votre corps. Le troisième chapitre se penche sur l’assimilation et l’utilisation par votre corps de l’énergie générée par la nourriture, et vous donne des clés sur ce qu’il faut avoir à l’esprit

quand vous décidez ce que vous allez cuisiner pour le dîner. Mais la biologie s’étend bien au-delà de votre cuisine, et même de votre jardin. Les processus à l’origine de la création des plantes et des aliments appartiennent à de vastes écosystèmes connectés à travers la planète. Le chapitre sur le monde s’intéresse à l’impact de votre alimentation sur l’environnement et à la manière dont les scientifiques contribuent à réduire les effets de cette activité colossale qui consiste à nourrir la population mondiale. Chaque chapitre propose des expériences et des quiz. Certaines questions se rapportent à ce que vous venez de lire, d’autres non. Les réponses, en fin d’ouvrage, vous donneront de plus amples informations. N’oubliez pas que ces sujets sont inépuisables, alors s’ils vous intéressent, documentez-vous pour en savoir plus !

CHAPITRE 1

LES PLANTES

DÉCOUVRIR... APPRENDRE... EXPÉRIMENTER...

10 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : BIOLOGIE D’UNE BANANE Vous ne vous êtes sans doute jamais demandé comment poussent les bananes que vous mangez. Pourtant, sur le plan biologique, elles sont fascinantes. Voici quelques anecdotes étonnantes sur la banane. • La banane ne pousse pas sur un arbre Le tronc du bananier n’est pas en bois ; il est fait de feuilles, qui poussent et s’enroulent les unes autour des autres pour former une tige. • La banane est une baie Sur le plan botanique, une baie possède une peau extérieure (l’épicarpe), un intérieur charnu

(le mésocarpe) et plusieurs graines dans l’endocarpe (la chair située au centre). La myrtille, le kiwi et même l’aubergine sont des baies. La cerise, avec son noyau unique, n’en est pas une, pas plus que la fraise (car ses graines sont à l’extérieur) ou la framboise (composée de plusieurs petites sections, les drupes, contenant chacune une seule graine).

BANANES AVEC LA PEAU Petites graines comestibles

Grosses graines visibles

BANANE DOMESTIQUÉE

BANANE SAUVAGE

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 11 • Le bananier ne pousse pas naturellement Les bananes sauvages sont très différentes de celles issues de variétés domestiquées. Elles ont de grosses graines non comestibles et les cultivateurs ont développé des variétés comestibles en sélectionnant des plantes à petites graines, qui ont fini par devenir les minuscules points noirs qu’on voit dans les bananes de nos jours. Ainsi, on ne peut pas les faire pousser en plantant des graines dans le sol ; elles sont cultivées à partir de rejets et proviennent presque toutes de deux espèces, Musa acuminata et Musa balbisiana, particulièrement vulnérables aux maladies.

0 % BANANE Les bonbons arôme banane ont rarement le goût des bananes qu’on mange à la maison. C’est parce qu’ils ne contiennent pas de vraie banane, mais des éléments chimiques, les esters, qui imitent son goût. Certaines variétés de bananes, dont la rare Gros Michel, ont un goût plus sucré, plus proche de celui des bonbons à la banane. (Pour en savoir plus sur les esters, voir pages 118-119 !)

• Les bananes poussent vers le haut ! On imagine les bananes sur une plante, suspendues vers le bas, mais la tige se trouve en fait en bas et les bananes poussent vers le haut, en régimes pouvant peser plus de 45 kg.

ATTENTION : LA BANANE EST RADIOACTIVE ! La banane est très riche en potassium, qui est légèrement radioactif. Pas suffisamment pour être nuisible pour votre santé, mais la dose équivalente en banane sert d’unité de mesure pour d’autres sources radioactives : le nombre de bananes qu’il faudrait manger pour recevoir la même dose de rayonnements. • Chaque jour, vous êtes exposé à un rayonnement équivalent à 100 bananes. • Un scanner équivaut à 70 000 bananes. • Les radiations contenues dans 3 500 000 bananes pourraient vous tuer.

12 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : STRUCTURE DES CELLULES En biologie, les cellules sont les éléments constitutifs d’absolument tout : plantes, animaux, champignons (comme la levure) et bactéries sont tous constitués de différents types de cellules. Voici les principaux.

PARTIES DE LA CELLULE • Noyau : toutes les cellules végétales et animales en ont un. Il stocke l’ADN de la cellule. Il fonctionne comme son « cerveau », lui indiquant ce qu’elle doit faire et comment se développer. • Cytoplasme : toutes les cellules en contiennent. C’est un fluide gélatineux, composé principalement d’eau et de sel, qui remplit la cellule et maintient toutes les autres parties en place. • Membrane plasmique : toutes les cellules en ont une. Constituée d’une double couche épaisse de protéines et

de molécules de graisses, elle forme une enveloppe et retient tout à l’intérieur.

• Mitochondrie : ce sont de minuscules organites, des structures spécialisées suspendues dans le cytoplasme. Elles produisent de l’énergie pour la cellule en transformant l’oxygène en dioxyde de carbone : c’est la respiration. • Paroi cellulaire : les cellules végétales sont entourées d’une paroi épaisse faite de cellulose (un type de sucre) qui maintient la forme de la cellule rigide. C’est grâce à elle que les

À L’INTÉRIEUR D’UNE CELLULE Chloroplastes Paroi cellulaire

Ribosome

Mitochondrie

Cytoplasme Membrane plasmique Noyau

Ribosome

Vacuole

CELLULE ANIMALE

CELLULE VÉGÉTALE

Dans : la viande, vous

Dans : plantes vertes feuillues, légumes-racines, fruits, céréales, algues

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 13 tiges des plantes tiennent debout. Certaines cellules de bactéries et de levure ont un autre type de paroi cellulaire, faite de protéines et de sucres.

• Vacuole : c’est une bulle dans une cellule végétale, servant à stocker les nutriments et les déchets. Si une plante ne reçoit pas assez d’eau, les vacuoles stockent moins de liquides, les cellules rapetissent et la plante s’affaisse et flétrit. • Chloroplastes : ils ne sont présents que dans les cellules végétales. Ils contiennent les molécules de chlorophylle (substance verte donnant leur couleur aux plantes) et servent à la photosynthèse : la conversion de l’énergie lumineuse, de l’eau et du dioxyde de carbone en sucres nécessaires à la cellule et en oxygène, libéré dans l’air.

• Ribosomes : ce sont de minuscules particules de protéine servant à assembler des molécules appelées acides aminés pour fabriquer d’autres protéines. Ils suivent les instructions du noyau pour savoir que fabriquer. • Plasmides : ce sont des boucles circulaires d’ADN présentes dans les cellules bactériennes. Comme la cellule bactérienne ne contient pas de noyau, son ADN est stocké en vrac dans le cytoplasme.

Grande molécule d’ADN circulaire

Mitochondrie Ribosome

Cytoplasme Membrane plasmique Noyau

Paroi cellulaire

Plasmides

LEVURE

BACTÉRIE

Dans : pain, vinaigre

Dans : votre appareil digestif, yaourt, choucroute, miso

14 LES PLANTES

APPRENDRE : BANANE Même si vous mangez des bananes tous les jours, il y a des choses sur elles que vous ignorez. Par exemple, beaucoup de gens sont surpris d’apprendre qu’il s’agit en fait d’une baie. (Voir page 29 pour en savoir plus sur les catégories de fruits.) Testons un peu vos connaissances, ou vos intuitions, sur la banane dans ce questionnaire à choix multiples.

PETIT QUIZ : LA BANANE 1. Que se passe-t-il quand on met une banane dans l’eau ? a) Elle flotte b) Elle coule c) Elle se dissout

5. Comment appelle-t-on un régime de 10-20 bananes ? a) Une main b) Un pied c) Une pieuvre

2. Quelle taille fait une banane sauvage par rapport aux variétés domestiques que l’on mange ? a) Plus grosse b) Plus petite c) Même taille

6. Quelle proportion d’ADN les humains partagent-ils avec les bananes ? a) 10 % b) 50 % c) 90 %

3. Lequel de ces métaux trouve-t-on dans la banane ? a) Le fer b) Le potassium c) Le magnésium d) Toutes ces réponses 4. De quoi est fait le tronc du bananier ? a) De bois b) De bambou c) De feuilles de banane

7. Quelles propriétés possède la peau de banane ? a) Elle soulage les démangeaisons b) Elle blanchit les dents c) Elle attire les papillons d) Elle lustre les chaussures e) Elle enlève les échardes f) Toutes ces réponses 8. Qu’est-ce qui ne fait pas partie d’une banane ? a) L’endocarpe b) La carpe de rivière c) L’épicarpe

9. Quel est le record du monde du plus grand nombre de bananes épluchées et mangées en une minute ? a) 8 b) 17 c) 25 10. Lequel de ces fruits appartient à la même famille botanique que la banane ? a) La cerise b) La myrtille c) La framboise

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 15

APPRENDRE : PARTIES D’UNE CELLULE Parmi les éléments suivants, lesquels trouve-t-on dans quels types de cellules ? Si vous n’êtes pas sûr, regardez les schémas pages 12-13.

COCHEZ LES CASES PARTIE/CELLULE

ANIMALE

VÉGÉTALE

LEVURE

BACTÉRIE

MITOCHONDRIE CHLOROPLASTES MEMBRANE PLASMIQUE NOYAU PAROI CELLULAIRE PLASMIDES CYTOPLASME RIBOSOMES VACUOLE

Quel type de cellule (animale, végétale, levure ou bactérie) pensez-vous trouver dans chacun de ces aliments, ou devoir utiliser pour les fabriquer ? Plusieurs réponses possibles. 1. Jambon blanc 2. Salade avec vinaigrette 3. Cheeseburger avec laitue 4. Yaourt à la fraise 5. Nuggets de poulet

16 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : BISCUITS CELLULAIRES Décorer des biscuits à l’image de différents types de cellules est une super (et délicieuse) façon de se souvenir de toutes les parties de la cellule. Choisis ta préférée parmi celles présentées pages 12–13, ou fais-les toutes ! Utilise les schémas pour ne rien oublier.

IL VOUS FAUDRA : • Des biscuits nature (ronds, rectangulaires ou de forme irrégulière) • Différentes couleurs de glaçage en tubes prêts à l’emploi • Des bonbons, vermicelles, pépites de chocolat et autres garnitures, de différentes tailles

Paroi cellulaire

Mitochondrie

Cytoplasme

est cellule s, ils e u q a it Ch cu urs bis mbler ! plusie se s s e e r it a e ous f ous s t v i e S d . s e uniqu pas obligé nt ne so

IEZ N’OUBL

PAS :

17

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Choisissez le type de cellule à réaliser (animale, végétale, levure ou bactérienne) ou faites-en une de chaque !

Noyau

2. Décidez quelle décoration va représenter chaque partie de la cellule. Vous pouvez utiliser du glaçage pour l’extérieur de la paroi cellulaire, un gros bonbon pour le noyau, des gommes vertes pour les chloroplastes, une guimauve pour la vacuole et des vermicelles pour les tout petits ribosomes. 3. Utilisez du glaçage pour coller les bonbons selon la bonne disposition. 4. Partagez ces délicieux biscuits cellulaires ! Demandez à vos amis s’ils arrivent à identifier les parties de la cellule.

DES CELLULES DANS VOS CELLULES Pour faire des biscuits, on utilise généralement de la farine, du sucre, du beurre et des œufs. La plupart de ces ingrédients ne contiennent pas de cellules : le sucre est constitué de molécules de sucre, et le beurre est un mélange de matières grasses et de protéines. La farine, obtenue en broyant des grains de blé, est un mélange d’amidon, de sucre et de protéines. Les œufs sont les plus riches sur le plan biologique (vous saurez tout en lisant les pages 78–79). Outre le blanc (principalement de l’eau et un peu de protéines) et le jaune (riche en matières grasses et en protéines), l’œuf possède un blastodisque : un petit point blanc à la surface du jaune contenant environ 20 000 cellules. Elles donnent naissance à un poulet si l’œuf est fécondé et couvé, au lieu d’être transformé en biscuits. Ainsi, vos biscuits cellulaires pourraient bien contenir les restes de véritables cellules !

18 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : OBSERVER AU MICROSCOPE Ce qu’on étudie en biologie est souvent trop petit pour être vu à l’œil nu. Le microscope, inventé vers 1590, permet aux scientifiques de voir tout un monde de choses minuscules, y compris des cellules et même des molécules. Mais quelle est la taille réelle de ces petites choses ?

PRENDRE LA MESURE ! TÊTE D’ÉPINGLE La tête d’une épingle de couture standard mesure environ 1 millimètre de diamètre.

CHEVEU

NGLE D’ÉPI E T Ê T

L’épaisseur d’un cheveu humain est variable, mais elle est en moyenne de 100 micromètres. Il faudrait donc en réunir 10 pour obtenir 1 millimètre de diamètre.

CEL BAC

ET VIR

TÉR

LU L

E CHE

IES

US

MO

LÉC

ULE

S

VEU

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 19

GROSSISSEMENT Le microscope fait paraître les choses plus grandes : c’est ce qu’on appelle le processus de grossissement. Si vous souhaitez grossir un objet de 1 micromètre de diamètre pour qu’il paraisse 1 centimètre, vous devez le grossir 10 000 fois, car il y a 10 000 micromètres dans 1 centimètre.

Si vous possédez un microscope ou une loupe, vous pouvez observer certains des éléments qui composent les aliments que vous mangez. De nombreux microscopes fournissent un grossissement jusqu’à 1 000 fois, mais même avec un grossissement de 20 ou 40 fois, vous pouvez voir des choses intéressantes.

POUR ALLER PLUS LOIN CELLULE

VOUS POUVEZ OBSERVER :

Les plus grandes cellules du corps humain, les ovules dans l’utérus d’une femme, mesurent environ 100 micromètres de diamètre, mais la plupart sont bien plus petites. Les cellules de la peau font quelque 30 micromètres de diamètre, et les globules rouges, qui transportent l’oxygène dans le système sanguin, environ 10 micromètres. Une cellule de levure standard mesure 3–4 micromètres.

• Sucre • Sel • Farine • Algues • Spores de champignon • Feuilles

BACTÉRIES ET VIRUS Les plus grandes bactéries peuvent mesurer jusqu’à 500 micromètres (0,5 millimètre), mais une bactérie moyenne (comme E. coli, qui provoque une intoxication alimentaire si elle se retrouve au mauvais endroit) fait environ 2 micromètres de diamètre. Les virus sont bien plus petits, allant de 100 nanomètres (1/10 de micromètre) à 20 nanomètres.

Pour étudier des parties de votre corps, vous pouvez observer : • Les cellules de peau à l’intérieur de votre joue. • Une mèche de cheveux. • La plaque dentaire : grattez un peu de la surface blanche qui s’accumule sur vos dents.

MOLÉCULES Les molécules d’ADN dans votre corps et dans les aliments mesurent environ ètres. 2 nanomètres de diamètre, et les  centim mètres. 0 0 1 li tà acides aminés formant les protéines 10 mil ètres. uivau tre éq équivaut à 00 microm tres. environ 1 nanomètre. Un seul atome è • 1 mè e  0 r 1 m t timè nano aut à d’hydrogène mesure 0,1 nanomètre. • 1 cen ètre équiv ut à 1 000 lim iva • 1 mil mètre équ ro • 1 mic

20 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : CELLULOSE La cellulose, présente dans les parois cellulaires des plantes, est constituée de longues chaînes de molécules de sucre : les polysaccharides. Comme beaucoup de substances organiques, elle est composée d’atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. C’est la façon dont ces atomes sont assemblés qui lui confère ses propriétés intéressantes.

MOLÉCULES DE SUCRE Atome d’oxygène Atome d’hydrogène

Atome de carbone

UNE MOLÉCULE DE SUCRE

Ces longues chaînes de molécules font de la cellulose une substance solide et fibreuse. C’est elle qui donne aux parois des cellules végétales leur solidité et elle constitue plus de 90 % de la fibre de coton. À l’intérieur de

leurs cellules, les plantes assemblent des molécules de sucre pour synthétiser la cellulose, qui est le polymère organique (une chaîne de molécules longue) le plus abondant sur la planète.

21

ANECDOTES SUR LA CELLULOSE ! • L’être humain ne la digère pas. Elle passe dans l’organisme sous forme de fibre. C’est pourquoi un régime riche en cellulose sera moins calorique, car il ne fournit pas d’énergie et favorise une bonne digestion : le volume de la cellulose facilite le passage des autres aliments dans l’organisme. Les aliments riches en fibres alimentaires contiennent beaucoup de cellulose. • On utilise également la cellulose comme additif dans d’autres aliments. Ajoutée à de l’eau, elle épaissit en un gel et devient un épaississant pour les milkshakes et les sauces, et un stabilisateur pour empêcher les mélanges de différents liquides de se séparer. On l’utilise aussi comme conservateur et pour empêcher la formation de grumeaux dans les sachets de fromage râpé.

LE SAVIEZ-VOUS ? Les billets de banque sont fabriqués à partir de papier mélangé à des fibres (le coton et le lin). Les euros contiennent donc de la cellulose !

• Les termites et les ruminants (comme les vaches, dotées d’un appareil digestif particulier avec plusieurs estomacs) peuvent digérer la cellulose. Leurs estomacs contiennent une sorte d’organismes unicellulaires qui les aident à décomposer les molécules. Cela permet aux vaches et aux moutons de survivre en mangeant de l’herbe, qui est principalement composée de cellulose. Les humains en seraient incapables, car ils n’en tireraient que très peu d’éléments nutritifs au moment de la digestion. • La cellulose entre dans la composition de nombreux aliments et représente un élément important du coton, mais elle est aussi utilisée pour fabriquer du papier et du carton. Les arbres sont constitués de cellules végétales et le bois est composé de 40 à 50 % de cellulose, que l’on transforme en papier en la compressant en pulpe. Elle sert aussi dans la fabrication du cellophane (un type de plastique servant d’emballage alimentaire) et de la rayonne, une fibre artificielle servant à faire des tissus. • Les champignons peuvent aussi décomposer la cellulose, ce qui leur permet de faire pourrir le bois.

r vo s te z c e s s u s e T san , s nais che co n l e s va 1 36   !   e pag

22 LES PLANTES

APPRENDRE : NOMBRE DE CELLULES Vous connaissez maintenant les différents types de cellules et vous avez peut-être même eu la chance d’en voir une au microscope. Les plantes, les animaux et de nombreux aliments sont faits de cellules, mais combien de cellules contient un seul aliment ? Les cellules sont incroyablement petites (et on aurait bien du mal à les compter !), mais on peut évaluer leur nombre en pesant les aliments et en faisant un petit travail de multiplication. Une cellule moyenne pèse 1 nanogramme ; 1 000 000 000 (un milliard) de cellules pèsent donc 1 gramme. Alors combien de cellules y a-t-il dans un aliment ? Pour le savoir, vous aurez besoin d’une balance de cuisine et d’une calculatrice. Pesez les aliments constitués de cellules : feuille de salade, tranche de tomate, steak à burger. (S’il n’est pas 100 % viande, il contiendra moins de cellules. À partir de son pourcentage de viande, vous pourrez trouver une valeur proche de la réalité.) es g ra m m ids en mbien o p le o .C liez Multip 00 000 000 e cellules par 1 0 us mangé d ? o r avez-v pour le dîne

QUELQUES EXEMPLES FEUILLE DE SALADE : une feuille pesant entre 5 et 25 g, une petite feuille pourrait contenir 5 000 000 000 (5 milliards) de cellules végétales, et une grande 25 000 000 000 (25  milliards).

TOMATE : une tomate de taille moyenne pèse environ 150 g et contient donc quelque 150 000 000 000 (150  milliards) de cellules. STEAK À BURGER : un steak à burger pèse environ 115 g, mais il ne s’agit pas toujours de viande pure, il contient parfois de l’oignon, des herbes ou des protéines de soja. S’il contient 95 % de viande, 115 × 95 % = 109,25 g du steak sont constitués de cellules animales, soit environ 109 250 000 000 cellules.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 23 NOTRE CORPS Le corps humain est constitué d’environ 37,2 billions de cellules, soit 37 200 000 000 000. Il s’agit d’un mélange de différents types de cellules composant la peau, la graisse, les muscles, le sang, les nerfs et de nombreuses autres parties de votre corps. Mais pas toutes : une partie de votre masse corporelle est constituée d’os, de cheveux, de dents et d’ongles, composés de protéines telles que le collagène et la kératine. Ils ne contiennent pas de cellules vivantes, mais ce sont bien les cellules de votre organisme qui les fabriquent.

COMBIEN ÇA FAIT ? Les très grands nombres, comme les milliards ou les billions, sont difficiles à visualiser. Imaginez que les cellules soient beaucoup plus grandes et que chacune soit un grain de riz. Un sachet de 1 kg de riz contient environ 50 000 grains. Pour avoir autant grains de riz qu’il y a de cellules dans une tomate, combien faut-il de sachets de riz ? (Réponse page 149.)

CELLULOSE SURPRISE ! De nombreux objets de la maison proviennent de matériaux d’origine végétale, et tout ce qui faisait à l’origine partie d’une plante est composé de cellules végétales, avec des parois cellulaires résistantes faites de cellulose. Beaucoup des choses que vous voyez contiennent de la cellulose ! Parmi ces objets de la maison, lesquels contiennent de la cellulose et lesquels n’en contiennent pas ? 1. Crayon à papier

8. Papiers de bonbon

15. Casserole

2. Feuilles de salade

9. Pierres

16. Tige de jonquille

3. Jambon

10. Pièce de monnaie

17. Yaourt

4. Pomme

11. Branche de céleri

18. T-shirt en coton

5. Billet de 100 €

12. Couteau et fourchette

19. Assiette

6. Clés

13. Poivron

7. Vêtement en jean

14. Ce livre

24 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : CHANGER LA COULEUR DES FLEURS Les plantes ont besoin d’eau pour la photosynthèse (voir page 33) et pour garder leur tige droite. Si vous mettez une fleur coupée dans l’eau, au bout de quelques heures, vous verrez le niveau de l’eau baisser. Les plantes transportent l’eau par un réseau de tubes cellulaires courant dans toute la plante : le xylème. Ses parois cellulaires résistantes et imperméables contiennent une substance appelée la lignine, et ses cellules sont disposées en longs tubes transportant l’eau et les minéraux des racines aux feuilles et aux fleurs grâce à l’action capillaire : l’eau s’évapore par les feuilles (c’est la transpiration) et de l’eau est aspirée pour la remplacer.

TRANSPIRATION L’eau s’évapore des feuilles et des pétales de la plante.

L’eau circule dans la tige pour remplacer l’eau perdue par évaporation.

L’eau est absorbée par les racines.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 25 Si vous vous armez de colorant alimentaire et d’un peu de patience, vous pourrez voir l’eau monter dans la tige jusqu’aux pétales.

IL VOUS FAUDRA : • Des fleurs blanches (les œillets et les gypsophiles sont parfaits) • Un vase transparent ou un grand verre par fleur • Des colorants alimentaires de différentes couleurs

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Placez chaque fleur dans un verre avec un peu d’eau. Ajoutez 10 à 20 gouttes d’un colorant différent dans chaque verre. 2. Attendez 24 heures. Vous verrez sûrement que l’eau colorée a été aspirée le long de la tige et dans les pétales. Il se peut que la coloration de la tige ne soit pas très visible, mais les pétales blancs auront changé de couleur ou seront colorés par endroits.

ANECDOTES AMUSANTES • Certaines couleurs fonctionnent mieux que d’autres et montent plus vite dans la plante. Faites des essais pour trouver la meilleure. • Les fleuristes utilisent cette technique pour créer des bouquets colorés. Plongez des fleurs blanches dans une couleur, puis déplacez-les dans une autre. Vous pouvez même en faire aux couleurs de votre drapeau préféré ! • Le colorant n’abîme pas les fleurs (il est comestible pour les humains et n’est pas toxique). Il se loge simplement dans les cellules de la plante et leur donne une couleur différente.

26 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : RÔLE DU SUCRE DES FRUITS De nombreux végétaux se reproduisent en créant des graines : de minuscules paquets de cellules enfermées dans une enveloppe résistante pouvant donner naissance à une nouvelle plante. La taille des graines varie : celle de l’orchidée pèse 0,0001 mg, tandis que la coco de mer, plus grosse graine connue au monde, peut peser jusqu’à 42 kg. Les plantes ont une astuce pour répandre leurs graines : produire des fruits savoureux. Si les graines tombent au sol tout près de la plante et y poussent, la plante peut alors se retrouver en concurrence avec sa progéniture pour les ressources (eau, lumière, minéraux et espace). Il est logique qu’une plante veuille se reproduire loin d’elle-même. Mais à moins de se faire pousser des jambes et d’apprendre à marcher, elle ne pourra pas le faire par elle-même.

Certaines plantes résolvent ce problème en produisant des graines mobiles. Celles du pissenlit, par exemple, sont attachées à des « parachutes » blancs et duveteux. Celles des sycomores sont ailées : elles tournent comme les pales de rotor d’un hélicoptère et sont portées par le vent plutôt que d’atterrir à proximité. Il existe aussi des plantes dont les graines sont conçues pour être transportées par les eaux. Le cocotier, qui pousse près de la mer, produit des graines recouvertes d’une solide enveloppe fibreuse réputées pour leur capacité à flotter dans l’eau sur de longues distances (jusqu’à 5 000 km) avant de s’installer et de pousser sur une autre île.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 27 TENTATION SUCRÉE La plupart des plantes à fleurs ont développé une solution ingénieuse, en tirant parti à la fois de l’existence des animaux et du goût savoureux du sucre. Beaucoup de graines contiennent des nutriments que la plante utilise dès qu’elle commence à pousser. Mais bien des plantes produisent aussi un autre élément nutritif autour des graines, sous la forme d’un fruit de couleur vive et riche en sucres, et donc attrayant pour les butineurs. Les animaux (humains compris) sont encouragés à manger le fruit savoureux, puis s’éloignent et produisent des excréments contenant des graines

encore intactes. Elles tombent ailleurs, et directement dans un tas d’engrais ! C’est une façon intelligente de tirer profit des animaux et c’est pourquoi les fruits sont une excellente source nutritive.

LA REPRODUCTION SANS GRAINE La plupart des fruits destinés à la consommation humaine sont cultivés, et les plantes sur lesquelles ils poussent se reproduisent sans graines. Les agriculteurs font pousser de nouveaux arbres fruitiers en prélevant des boutures d’arbres existants pour en faire des plants distincts produisant des fruits similaires. En effet, les graines germées naturellement peuvent muter et présenter des variations, et les magasins préfèrent de loin les caisses de pommes toutes identiques ! (Pour en savoir plus sur la reproduction sélective, rendez-vous pages 140–141.)

28 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : PLANTES ET FRUITS À FLEURS Les fruits poussent sur les plantes à fleurs et sont produits à l’intérieur du capitule, dans l’ovaire, dont toutes les fleurs sont dotées. Il existe de nombreux types et familles de fruits, avec chacun des propriétés légèrement différentes.

POLLINISATION Le pollen est produit dans les anthères de la fleur, les pétales aux couleurs vives attirent les insectes qui disséminent le pollen, et les sépales protègent les pétales. Au centre de la fleur se trouvent les organes reproducteurs, comprenant le stigmate et un ovaire.

Une fois que la fleur a été fécondée, par le pollen d’une autre déposé sur le stigmate par un insecte, c’est dans l’ovaire que la plante fabrique les graines et le fruit.

STRUCTURE D’UNE FLEUR Stigmate Anthère

Ovaire

Pétale

Sépale

29 LES DIFFÉRENTES FAMILLES DE FRUITS : • Baies Ce sont des fruits charnus sans noyau, produits à partir d’une fleur unique avec un seul ovaire. EXEMPLES : cassis, myrtille, canneberge, groseille, raisin, kiwi, grenade, goyave, tomate, aubergine, banane • Fruits agrégés Ils se développent à partir d’une seule fleur dotée de plusieurs ovaires, qui s’unissent à mesure que la fleur pousse, produisant un fruit composé de plusieurs parties charnues, contenant chacune une graine. EXEMPLES : framboise, mûre, mûroise • Hespérides Il s’agit d’un type de baie modifiée, avec une écorce épaisse et coriace et une partie intérieure juteuse divisée en segments. Tous les agrumes sont des hespérides. EXEMPLES : orange, citron, citron vert, pamplemousse • Fausses baies C’est un autre type de baie modifiée, avec une peau épaisse et dure, parfois appelée écorce. Contrairement aux hespérides, l’intérieur n’est pas divisé en segments. EXEMPLES : melon, citrouille, courge, concombre

est û re r é g é . m a L ag ruit un f

• Fruits composés Ils sont produits par une grappe de plusieurs fleurs, dont les fruits poussent et s’assemblent pour former une seule masse charnue. EXEMPLES : figue, ananas, mûron • Faux-fruits Leur chair provient en partie d’une partie de la fleur autre que l’ovaire. EXEMPLES : fraise, pomme • Drupes Aussi appelées fruits à noyau, elles ont une partie extérieure charnue contenant une coque durcie avec une graine à l’intérieur. EXEMPLES : cerise, prune, abricot, pêche, nectarine • Fruits secs Ce sont des fruits sans partie charnue. Certains sont déhiscents : ils s’ouvrent pour répandre leurs graines. EXEMPLES : fruits à coque (faînes, noisettes, glands...), légumineuses (pois, haricots, cacahuètes...) et drupes fibreuses (noix de coco, noix...)

30 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : POMME ET JUS DE CITRON Si vous coupez une pomme en deux, sa chair est blanche à l’intérieur, mais pas pour longtemps ! Elle brunit si on la laisse à l’air libre. Découvrez comment tremper la pomme dans différents liquides affecte ce phénomène.

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• Pommes de n’importe quelle variété, vertes ou rouges • Couteau aiguisé pour couper les pommes (demandez l’aide d’un adulte) • Liquides : jus de citron, jus de pomme, eau, vinaigre blanc • 4 bols, pour tremper les pommes dans le liquide • 5 assiettes • Pince ou fourchette, pour attraper les morceaux de pomme

1. Versez chaque liquide dans un bol et coupez les pommes de façon à obtenir 15 à 20 morceaux au total. 2. À l’aide de la pince, plongez 3 ou 4 morceaux de pomme dans l’un des liquides. Laissez tremper 30 secondes, puis déposez-les dans une assiette. Indiquez le nom du liquide sur une étiquette pour vous en souvenir. 3. Répétez l’opération avec les autres liquides, en nettoyant la pince entre chaque. 4. Dans la cinquième assiette, déposez des morceaux de pomme non trempés. Ce sera votre échantillon témoin, pour vérifier l’effet des liquides sur les pommes. 5. Laissez reposer quelques heures.

PR

CE ÉSEN

LTE

A D US S A I R E NÉCE

JU

E SD

CIT

RON JUS

DE P

OMM

E

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 31

QUE SE PASSE-T-IL ? POMME TÉMOIN (SANS LIQUIDE)

EAU

La chair de pomme n’ayant pas été trempée devrait brunir. Cela peut prendre entre quelques minutes et quelques heures, selon la variété de la pomme. Ce phénomène se produit à cause d’un enzyme appelé polyphénoloxydase, qui réagit à l’oxygène présent dans l’air pour produire de la mélanine (un pigment brun).

L’eau n’est pas acide et ne va donc pas altérer l’enzyme, mais elle s’infiltre dans la chair pour former une barrière, ce qui empêche une partie de l’oxygène de pénétrer dans la pomme. Les morceaux brunissent, mais moins que ceux de la pomme témoin.

VINAIGRE BLANC JUS DE CITRON Le jus de citron est un acide fort et les enzymes sont des protéines, qui peuvent être endommagées par les environnements acides. Il empêche une partie de l’enzyme de réagir à l’oxygène, et la pomme reste plus blanche.

Le vinaigre est aussi un acide fort et a un effet similaire à celui du jus de citron, empêchant l’enzyme de causer un brunissement (mais la pomme au vinaigre vous semblera sans doute moins appétissante !).

JUS DE POMME Le jus de pomme aussi est acide, mais pas autant que le jus de citron. Il empêche le brunissement, mais pas entièrement (la pomme brunit moins que la pomme témoin).

E AU

IGRE VINA NC BLA

TÉM

OIN

32 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : QUE MANGE UNE PLANTE POUR LE DÎNER ? Pour vivre, tout organisme biologique a besoin d’énergie. Il tire cette énergie des sucres, comme le glucose. Un processus appelé respiration se produit à l’intérieur des cellules et fournit à l’organisme l’énergie dont il a besoin.

RESPIRATION Le principal mode de respiration est appelé respiration aérobie, car il utilise de l’oxygène. Voici sa réaction chimique :

SUC

RE

(G

OS LU C

E)

E DIOXYD

D E CA R

BONE

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Énergie OXYGÈ N

E

E AU Les cellules reçoivent de l’oxygène et du glucose par le système de transport de l’organisme : la circulation sanguine chez l’humain et l’animal. En respirant, les cellules rejettent des déchets (eau et dioxyde de carbone) et l’énergie est libérée pour leur permettre de fonctionner.

LA RESPIRATION

se produit chez les plantes et les animaux. Mais chez les plantes, il existe un second processus qui les dispense de manger pour obtenir des molécules de glucose. Elles peuvent produire leur propre sucre en utilisant l’énergie du soleil.

33 PHOTOSYNTHÈSE La photosynthèse, qui se produit dans toutes les plantes vertes, est le processus inverse de la respiration. Elle utilise de l’eau et du dioxyde de carbone, et produit du glucose et de l’oxygène. Les chloroplastes présents dans les cellules (voir pages 12–13) contiennent un pigment vert appelé chlorophylle, qui permet à la plante d’absorber la lumière du soleil grâce à laquelle se produit la photosynthèse :

ED DIOXYD

E CA R B

ONE

OXYGÈ N

E

6CO2 + 6H2O + Énergie → C6H12O6 + 6O2 E AU

SUCR

E (G L

U CO S

E)

L’oxygène de la plante est libéré dans l’air et le glucose est utilisé par les cellules pour la respiration. C’est pourquoi les plantes ont besoin d’eau et de beaucoup de lumière du soleil pour vivre.

LUMIÈRE DU SOLEIL OU ARTIFICIELLE ? Les plantes ont besoin de lumière pour réaliser la photosynthèse, et bien que la plupart vivent dehors au soleil, elles peuvent survivre dans un pot en intérieur (tant que vous n’oubliez pas de les arroser !). Les plantes placées sur un rebord de fenêtre survivront mieux que celles se trouvant dans une pièce sans fenêtre. Cela signifie-t-il que la lumière du soleil est meilleure ?

La lumière du soleil est différente de la lumière artificielle. La plupart des lampes n’émettent pas autant d’énergie dans les régions rouge et bleue du spectre lumineux que le soleil, et les plantes ont évolué pour utiliser toutes les longueurs d’onde de la lumière, c’est pourquoi elles préfèrent celle du soleil. Généralement, la lumière du soleil est aussi plus intense que la lumière artificielle. De plus, elle est gratuite, on n’a pas besoin d’électricité pour la produire !

34 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : DISSECTION D’OIGNON L’oignon est un ingrédient de base dans de nombreuses cultures et vous en avez sans doute mangé des centaines depuis votre naissance. Son goût et sa polyvalence viennent enrichir des centaines de recettes salées, soupes, salades, currys, plats sautés, sauces et ragoûts. Quiconque cuisine avec des oignons a déjà eu l’occasion d’en trancher un. Il suffit de le couper en deux pour voir sa structure, qui présente plusieurs caractéristiques intéressantes. Disséquer un oignon permet de comprendre comment il s’est formé (en plus de vous faire pleurer).

IL VOUS FAUDRA : • 1 oignon (rouge, jaune ou blanc) • Couteau aiguisé (demandez l’aide d’un adulte) • Planche à découper • Microscope et lame de microscope, pour observer les cellules de l’oignon (en option)

EN RÉS

CE

T EE L U A D AIR

P

NÉCE

SS

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Coupez l’oignon en deux et observez sa structure intérieure. 2. Prenez une moitié et détachez les deux premières couches de l’oignon. Que remarquez-vous ? Frottez votre doigt sur la surface du côté arrondi. Est-elle lisse ou rugueuse ? Un oignon pousse en couches. D’un point de vue biologique, ces écailles sont des feuilles. Mais chez l’oignon, elles poussent ensemble autour d’une tige pour former un bulbe. Les écailles extérieures, les plus dures, se développent les premières pour protéger l’oignon, puis de nouvelles écailles poussent à l’intérieur. Entre chaque écaille de chair, il y a une membrane constituée d’une couche de cellules d’oignon. Si vous frottez, elle se détache et l’oignon en dessous est lisse. Si vous avez un microscope, vous pouvez mettre une partie de la membrane sur une lame. Voyez-vous les cellules individuelles ? Elles font environ 100 micromètres de diamètre. Parvenez-vous à identifier la structure des cellules ?

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 35

POURQUOI LES OIGNONS FONT-ILS PLEURER ? Les oignons ne sentent pas particulièrement fort lorsqu’ils sont entiers. Mais dès qu’on les coupe, les cellules sont endommagées et cela libère des enzymes qui réagissent avec d’autres substances chimiques présentes dans l’oignon, produisant de l’oxyde de propanethial. Il s’agit d’un gaz qui se déplace dans l’air et provoque une sensation de picotement qui fait pleurer lorsqu’il entre en contact avec les cellules nerveuses des yeux. Ce même composé est responsable de la sensation de chaleur et de brûlure provoquée lorsqu’on mange des oignons crus.

Les écailles extérieures, sèches et dures, protègent les écailles intérieures.

Membrane entre les couches

Écailles intérieures

Les racines de la plante recueillent l’eau dans le sol.

Tige

36 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : LÉGUMES Les légumes tiennent un rôle important dans notre alimentation. Riches en fibres et en vitamines et minéraux essentiels, ils sont pauvres en graisses et en calories. Manger des légumes réduit les risques de cancer, d’AVC et de maladie cardiaque. En plus, ils sont délicieux ! La définition d’un « légume » est plus culinaire que botanique ; certains botanistes considèrent qu’ils n’existent pas. Ce que nous appelons légume peut provenir de nombreuses espèces et parties des plantes.

RACINES Carottes, navets et radis poussent comme des racines. La carotte, en soi, est feuillue, verte et semblable à du persil. Ce que vous mangez, c’est sa racine, dont le rôle est d’absorber l’eau du sol.

TUBERCULES Pommes de terre et ignames poussent sous terre, sur des plants tubéreux stockant l’énergie et les nutriments dans la partie épaisse de leur tige souterraine (ou, pour la patate douce, dans la racine). Ainsi, lorsque vous déterrez une pomme de terre, vous volez la réserve de nourriture de la plante !

BULBES Certaines plantes poussent à partir d’un bulbe qui stocke l’énergie nécessaire à leur croissance : oignon, fenouil, poireau et ail.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 37 FEUILLES

BOURGEONS

Les légumes feuilles sont une excellente source de vitamines, minéraux et fibres. Laitue, chou kale, blette, épinard et quelque 1 000 autres espèces sont connues pour leurs feuilles comestibles.

Des légumes comme le chou de Bruxelles et le chou sont en réalité les bourgeons de la plante, constitués de multiples feuilles qui se chevauchent pour former une boule.

GRAINES TIGES Asperge, chou-rave et bambou sont tous trois des tiges consommées comme légumes.

FLEURS Certaines plantes, comme le brocoli et le chou-fleur, ont développé des fleurs comestibles. La partie du brocoli que vous mangez est constituée de minuscules fleurettes !

FRUITS Beaucoup de légumes sont en fait des fruits : tomate, aubergine, poivron, courge.

Les pois, les haricots, la moutarde et le colza sont des types de graines consommés comme aliments. Les graines contiennent l’énergie et les nutriments nécessaires à la croissance de la plante, elles sont très nutritives.

BRASSICA est une famille de légumes regroupant plusieurs de ces catégories. Elle comprend des racines (rutabaga, navet), des tiges (chou-rave), des feuilles (pak-choï, chou kale, chou cavalier), des fleurs (chou-fleur, brocoli), des bourgeons (chou, chou de Bruxelles) et des graines (moutarde). On appelle parfois cette famille les crucifères, parce les fleurs de ses plantes ont quatre pétales en croix.

38 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : CE QU’IL FAUT À UNE PLANTE POUR POUSSER Une plante a quatre besoins primaires : la terre, l’eau, l’air et la lumière. Mais quels sont les plus importants ? Cette expérience simple permet d’observer ce qui se produit lorsqu’on élimine ces besoins, un par un, pour voir quel est leur effet sur la croissance de la plante.

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• Graines (radis, cresson, moutarde, par exemple) • 7 gobelets en plastique ou verres transparents • Boules de coton • Essuie-tout • Terre (1–2 grands verres) • Sable (3 cm au fond d’un verre) • Eau • Film alimentaire

Pour examiner ce qui se produit lorsqu’on modifie le milieu d’une plante, semez des graines dans différentes conditions et comparez leur croissance au bout d’une semaine.

TER

UNE PLANTE A-T-ELLE BESOIN DE TERRE ? Prenez quatre verres : un avec 3 cm de terre au fond (étiqueté « témoin »), un avec du sable, un avec quelques boules de coton, un avec de l’essuie-tout froissé. Placez-y quelques graines, à la surface ou juste en dessous (pour la terre et le sable) et arrosez juste assez pour humidifier la terre (versez la même quantité d’eau dans chaque verre). Fermez le dessus des verres avec du film alimentaire et percez quelques trous pour garder l’humidité tout en laissant entrer l’air.

RE

BOULES

SA B

LE

DE COTO

N ESS U

IE-TO

UT

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 39

Important : Le but étant de comparer le milieu dans lequel les graines sont cultivées, il faut que tout le reste soit identique. Veillez à ce que les plantes soient arrosées régulièrement tout au long de la semaine (uniquement si la terre semble sèche, mais ajoutez la même quantité dans chaque verre) et qu’elles soient exposées à la lumière du soleil dans une pièce bien ventilée.

pour le comparer avec le témoin, qui reçoit de l’eau.

UNE PLANTE A-T-ELLE BESOIN DE LUMIÈRE ? Dans un septième verre, mettez de la terre, des graines et de l’eau. Fermezle avec du film alimentaire percé. Placez-le dans un endroit sombre, mais bien ventilé (un placard, par exemple). N’oubliez pas de l’arroser !

UNE PLANTE A-T-ELLE BESOIN D’AIR ? Dans un cinquième verre, mettez de la terre, des graines et de l’eau. Fermezle avec du film alimentaire, mais sans faire de trous. Arrosez bien la terre au début (mais pas trop non plus !), car vous ne pourrez pas retirer le film pendant la semaine. Placez-le avec les quatre autres pour le comparer avec le témoin. Il recevra donc de la lumière.

UNE PLANTE A-T-ELLE BESOIN D’EAU ? Dans un sixième verre, mettez de la terre et des graines, couvrez-le d’un film percé de trous, mais n’ajoutez pas d’eau. Placez-le avec les cinq autres

D PAS

OU E TR

S D’A

QUE SE PASSE-T-IL ? Une graine germe volontiers sans terre. Des semis devraient donc apparaître dans tous les verres testant le milieu de croissance. Mais sans air, sans eau ou sans lumière, une plante pousse mal, voire pas du tout. Que se passe-t-il si vous les laissez plus d’une semaine ? Les semis poussent-ils différemment selon le milieu ?

IR

PAS D

’ E AU

LE DA N S

P L AC

ARD

40 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : LÉGUMES CHAMPIONS DU MONDE L’expérience des pages 38–39 prouve que, pour germer, les graines ont besoin d’eau, de lumière et d’air, mais que leur croissance peut démarrer sans terre. Cependant, une fois que la plante a dépassé le stade de semis, elle a besoin d’une meilleure nutrition et d’une terre équilibrée contenant les nutriments et minéraux nécessaires à sa croissance. Le sol est naturellement riche en nutriments comme l’azote, le phosphore, le potassium et le calcium. Lorsque ces nutriments manquent, les plantes souffrent d’une carence et ne poussent pas correctement. Elles peuvent alors présenter un changement de couleur, une croissance plus lente, des taches sur les feuilles, des fissures dans la tige et des fruits pourris ou alvéolés. Les fruits et les légumes sont particulièrement touchés par ce phénomène, c’est pourquoi les agriculteurs doivent veiller à leurs cultures pour les protéger.

 : MONrDanEds U D S N PIO lus g S CHAléMgumes sont p E M U G LÉ ls de ces vous ? e lesqu lourds que s lu p u o

CAROTTE LA PLUS LOURDE : 10,17 kg, plantée par Christopher Qualley (États-Unis) en 2017

CAROTTE LA PLUS LONGUE : 6,25 m, plantée par Joe Atherton (Royaume-Uni) en 2016 Avec ses racines, elle était aussi haute qu’une maison !

TOMATE LA PLUS LOURDE : 3 906 kg, plantée par Dan Sutherland (États-Unis) en 1986 C’est à peu près le poids de 285 canettes vides !

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 41

CITROUILLE LA PLUS LOURDE : 1 190,23 kg, plantée par Mathias Willemijns (Belgique) en 2016 C’est plus lourd qu’un taureau !

Jardiniers et agriculteurs utilisent des engrais, fabriqués à partir de matières organiques ou de produits chimiques, pour augmenter les niveaux de nutriments du sol. Cultiver de façon répétée des plantes dans le même sol peut faire diminuer les minéraux (voir page 132 pour un moyen de lutter contre ce phénomène), tout comme les fortes pluies et les inondations, qui peuvent emporter les nutriments.

CONCOMBRE LE PLUS LONG :

107 cm, planté par Ian Neale (Royaume-Uni) en 2011

CHOU LE PLUS LOURD : 62,71 kg, planté par Scott A. Robb (États-Unis) en 2012

LÉGUMES GÉANTS En botanique, si on court après la gloire et la fortune, faire pousser des légumes géants est un bon moyen d’y parvenir. En sélectionnant avec soin les bonnes variétés de graines et en pollinisant manuellement les plantes, on peut choisir celles qu’on veut voir se reproduire et faire pousser des légumes de plus en plus gros. Il faut aussi leur donner beaucoup de lumière, d’eau et d’air, un sol fertilisé de bonne qualité et bien aéré (contenant de nombreux espaces d’air pour permettre à l’eau et aux nutriments d’atteindre les racines), et suffisamment de place pour grandir.

42 LES PLANTES

EXPÉRIMENTER : EMPREINTE DE SPORES DE CHAMPIGNON On considère le champignon comme un légume, mais il est très différent des autres plantes que nous mangeons. C’est la fructification d’un organisme fongique : il est créé par cet organisme afin de répandre ses spores, dans le but de se reproduire. Les spores sont minuscules, constituées d’une seule cellule. Elles forment une substance poudreuse qui tombe de la face inférieure du champignon. Emportée par le vent et par l’eau qui s’évapore du champignon, elle atterrit ailleurs et se

bello Po r to i e ! l e s f

développe en une nouvelle plante. Les scientifiques utilisent cette propriété naturelle des spores pour obtenir une image, appelée empreinte de spores, qui leur permet d’identifier les champignons selon la forme et la couleur observées sur cette image.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 43

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• Gros champignons plats matures (demandez l’aide d’un adulte) • Feuille de papier blanc • Laque à cheveux ou autre spray fixant (en option)

1. La face inférieure du champignon doit présenter des spores noires visibles. Au besoin, retirez le pied pour mettre le champignon à plat. 2. Placez le champignon, spores vers le bas, sur une feuille de papier. Couvrez-le avec un verre ou un bol pour que rien ne vienne le déranger. 3. Laissez quelques heures ou, si possible, une nuit.

EN RÉS

CE

T EE L U A D AIR

P

NÉCE

SS

4. Retirez le bol et soulevez délicatement le champignon. Les minuscules spores noires tombées de la face inférieure ont imprimé l’image du champignon sur la feuille. Ne l’abîmez pas ! 5. Vaporisez un peu de laque pour fixer l’image afin de pouvoir la garder (vaporisez d’assez loin pour ne pas faire bouger les spores).

CERTAINS CHAMPIGNONS SONT VÉNÉNEUX ! On cueille et on consomme les champignons depuis des siècles, mais il ne faut pas manger n’importe lesquels. Certaines variétés sont extrêmement vénéneuses et leur consommation peut entraîner des maladies, des hallucinations et même la mort. Avant de manger des champignons que vous n’avez pas achetés dans le commerce, assurez-vous d’être accompagné d’une personne qui sait parfaitement lesquels sont comestibles !

44 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : POMME DE TERRE La pomme de terre est une source importante d’alimentation. C’est la première culture légumière au monde. En 2017, on en a produit 390 millions de tonnes à travers le monde. Découvrez tout ce qu’il faut savoir sur la pomme de terre : • La pomme de terre est un tubercule, c’est-à-dire la partie de la plante spécialement adaptée au stockage des aliments et des nutriments : une section souterraine de la tige qui pousse en une masse ronde.

• Au-dessus du sol, le plant de pommes de terre ressemble au plant de tomates. La pomme de terre appartient à la famille des Solanacées, comme l’aubergine et le tabac. Si ses fleurs sont pollinisées, elles produisent de petits fruits verts non comestibles (toxiques) semblables à des tomates. ol, u s des . d s t s ssu on eur -de lants es fl u A p td ces lles e i feu

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 45

• Les tubercules sont remplis de molécules d’amidon (et d’un peu de sucre) dans lesquelles la plante puise en hiver, quand les jours sont plus courts et que la lumière du soleil diminue. • Il existe de nombreuses variétés de pommes de terre, des rouges, des jaunes, des blanches et même des violettes. En cuisine, on distingue les farineuses, plus riches en amidon et parfaites pour la cuisson au four et la purée, des pommes de terre à chair ferme, meilleures à l’eau ou sautées. • On peut manger la pomme de terre en frites, en chips ou en galettes, bouillie, au four, vapeur, sautée ou en purée, dans les plats en sauce comme dans les salades. On l’utilise aussi comme liant ou comme épaississant dans les aliments transformés.

• Bien que la pomme de terre soit relativement pauvre en graisses et en sucre, et que sa peau et sa chair extérieure soient riches en fibres, beaucoup de préparations impliquent une friture à l’huile ou l’ajout de beurre ou de crème, la rendant moins saine. Mais cuite vapeur ou au four, elle est très bonne pour la santé ! C’est une bonne source d’antioxydants, de vitamines et de minéraux.

LA POMME DE TERRE A DES YEUX ! La surface d’une pomme de terre a des « yeux »  : ces parties qui poussent en un nouveau plant. Stockées un peu trop longtemps dans un placard sombre, les pommes de terre croient qu’on les a plantées et se mettent à germer ! Pour éviter cela, conservez-les dans un endroit frais (moins de 5 ºC) et sec. Celles du commerce sont traitées pour éviter ce phénomène, mais on peut les consommer sans danger même germées. Tant qu’elles restent fermes au toucher et pas trop ratatinées, il suffit de couper les germes et les parties molles avant de les cuisiner.

46 LES PLANTES

APPRENDRE : PHOTOSYNTHÈSE La respiration et la photosynthèse sont des processus opposés, qui créent et utilisent de l’oxygène et du dioxyde de carbone. Tout être vivant respire, mais seules les plantes (et quelques algues et bactéries) photosynthétisent. La plupart des créatures terrestres absorbent de l’oxygène et rejettent du dioxyde de carbone ; les plantes font le contraire. Testez vos connaissances sur la photosynthèse avec ce quiz vrai ou faux !

VRAI OU FAUX 1. En moyenne, les plantes produisent plus de dioxyde de carbone qu’elles n’en absorbent. 2. Un être humain produit autant de dioxyde de carbone que ce que peuvent absorber huit arbres. 3. Les plantes purifient l’air de la maison.

4. Une feuille dégage environ cinq millilitres d’oxygène par heure. 5. Les feuilles des arbres deviennent orange à l’automne, car elles cessent de produire de la chlorophylle. 6. Les plantes peuvent photosynthétiser dans le noir.

8. Le dioxyde de carbone passe dans les feuilles par des pores situés à la surface de chaque feuille. 9. Les plantes aux feuilles rouges ne contiennent pas de chlorophylle. 10. Chaque année, une zone de forêt tropicale de la taille de l’Autriche est abattue.

7. Les plantes et certaines algues et bactéries sont les seuls êtres vivants à créer de la nourriture par photosynthèse.

QU’EST-CE QUE L’EFFET DE SERRE ? Le dioxyde de carbone et d’autres gaz, lorsqu’ils sont libérés dans l’atmosphère, forment une couche autour de la Terre. Tout comme le fait une serre, cette couche piège la chaleur qui, autrement, pourrait s’échapper, et la température de la planète augmente. Rendez-vous en pages 126–127 pour en apprendre davantage.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 47

APPRENDRE : POMME DE TERRE Le Français moyen consomme environ 50 kg de pommes de terre chaque année. Mais connaissez-vous bien la quatrième culture de base la plus importante ? Lancez-vous dans ce quiz sur la pomme de terre pour voir si vous arrivez à vous souvenir, à estimer, à calculer ou à deviner les réponses.

PETIT QUIZ : POMME DE TERRE 1. De quelle partie de la plante s’agit-il ? a) Une tige b) Un fruit c) Une racine d) Une graine 2. Elle appartient à la famille des Solanacées. Laquelle des propositions suivantes n’en fait pas partie ? a) Tabac b) Belladone c) Tomate d) Patate douce 3. Que signifie le mot latin tuberculus, qui donne leur nom aux tubercules ? a) Dessous, bas, loin b) Bosse, saillie, gonflement c) Terre, terrain, sol d) Garder, stocker, réserver 4. Quelle est la proportion d’eau dans une pomme de terre ? a) 59 % b) 69 % c) 79 % d) 89 %

5. Combien de pommes de terre poussent en même temps sur un plant moyen ? a) 2–5 pommes de terre b) 5–15 pommes de terre c) 15–25 pommes de terre d) 25–30 pommes de terre

8. Combien de variétés de pommes de terre existe-t-il, en gros ? a) 200 b) 400 c) 2 000 d) 4 000

6. Combien pèse la plus grosse pomme de terre jamais récoltée ? a) 1 kg (le poids d’un paquet de sucre) b) 2,49 kg (le poids de 17 bananes) c) 4,98 kg (le poids de 8 ballons de basket) d) 5,44 kg (le poids de 90 pains au chocolat)

9. On a commencé à cultiver la pomme de terre il y a environ 8 000 ans. Mais où ? a) Amérique du Sud b) Afrique c) Amérique du Nord d) Europe

7. Quand récolte-t-on les pommes de terre ? a) Juillet b) Août c) Septembre d) Octobre

10. Combien de pommes de terre faut-il manger pour obtenir la même quantité d’énergie que celle contenue dans une barre chocolatée de 100 g ? a) 2–3 b) 6–7 c) 8–10 d) 12–15

48 LES PLANTES

DÉCOUVRIR : HERBES ET ÉPICES Les plantes sont souvent utilisées en cuisine sous forme d’herbes ou d’épices, des ingrédients au goût prononcé, utilisés en petites quantités pour donner une saveur particulière à un plat.

HERBES En botanique, les plantes herbacées sont celles qui produisent des pousses vertes et feuillues, sans tige ligneuse, et dont les parties aériennes meurent après chaque saison de croissance. Elles sont annuelles, bisannuelles ou vivaces.

• Annuelle : son cycle de vie (germination et production de graines comprises) dure un an, puis elle meurt, laissant derrière elle des graines qui donneront naissance à une nouvelle plante.

AIMEZ-VOUS LA CORIANDRE ? La coriandre, une herbe verte à feuilles largement utilisée dans la cuisine d’Amérique latine et du Moyen-Orient, a une saveur particulière, mais certaines personnes y sont plus sensibles que d’autres. Dans certaines régions du monde, en raison d’une variante génétique, pour 20 % des gens, elle a un horrible goût savonneux. C’est en Amérique latine et au Moyen-Orient que ce phénomène est le moins fréquent (2–3 % de la population) !

• Bisannuelle : son cycle de vie dure deux ans, avec une période de dormance pendant les mois les plus froids. • Vivace : elle vit plus de deux ans, se fanant à l’automne et renaissant au printemps. Ses racines survivent sous terre. Les herbes contiennent des composés chimiques qui leur confèrent des odeurs et des saveurs fortes, libérées lorsqu’on écrase, émince ou broie les feuilles. La plupart des herbes ne sentent pas grand-chose tant qu’on ne les frotte pas entre les doigts : cela ouvre les cellules et libère les composés chimiques dans l’air. C’est ainsi qu’on peut les sentir.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 49

ÉPICES Les épices ne sont pas des plantes vivantes, mais des substances extraites de différentes parties des plantes : graines et gousses séchées, écrasées et moulues, racines et écorces. Elles donnent aux aliments des saveurs chaudes, piquantes ou aromatiques.

POURQUOI LE PIMENT BRÛLE-T-IL ? Les piments et autres aliments épicés contiennent une molécule appelée capsaïcine, qui stimule les parties de la peau et de la langue percevant normalement la chaleur et la douleur. Il s’agit d’un mécanisme de défense des plantes, visant à empêcher certains animaux de manger leurs fruits, mais il s’avère que les humains aiment trop la sauce piquante pour se laisser dégoûter ! La quantité de capsaïcine contenue varie selon les variétés de piment et les différentes parties du fruit : elle est souvent plus concentrée dans les graines et la chair blanche. Généralement, les gros piments verts ont tendance à être moins forts que les petits rouges, plus susceptibles de vous brûler la bouche. Il existe des centaines de variétés de piments : des rouges, des verts, des orange, des jaunes, des violets et même des noirs, mesurant de 1 cm à plus de 30 cm.

Les graine s chair blan et la che les plus ép sont icées.

CHAPITRE 2

L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR... APPRENDRE... EXPÉRIMENTER...

52 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : LEVURE La levure est un organisme unicellulaire. Chaque cellule de levure est donc un tout séparé du reste. C’est un champignon, ces cellules sont ainsi semblables à celles d’un animal (voir page 13), avec un noyau, un cytoplasme, des ribosomes, des mitochondries et une paroi. La levure est très utilisée en cuisine, pour faire lever le pain et les pâtisseries, mais aussi pour produire le vinaigre. Les cellules de levure fermentent les glucides et produisent du dioxyde de carbone. Le nom latin de la levure est Saccharomyces cerevisiae, ce qui veut dire « champignon mangeur de sucre ». Ce processus de fermentation fait partie du cycle de vie de l’organisme. La levure est ajoutée à la pâte à pain ou à gâteau, avec un peu de sucre pour la nourrir. Le dioxyde de

carbone produit forme des bulles dans la pâte, ce qui la fait lever. On connaît plus de 500 espèces de levure, différentes variétés qui privilégient différents environnements, depuis la température du milieu jusqu’à la concentration de toxine. La levure est souvent séchée et vendue en poudre. Elle n’est pas morte pour autant ; elle est plutôt endormie et le restera jusqu’à ce que de l’eau tiède vienne réactiver ses cellules.

C’EST GONFLÉ La levure dans la pâte produit du dioxyde de carbone.

Sous l’effet des bulles de dioxyde de carbone, la pâte gonfle et s’agrandit.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 53

TOUT LE MONDE SE LÈVE En pâtisserie, on fait grand usage du bicarbonate pour remplacer la levure et former des bulles de dioxyde de carbone et faire lever la pâte. Il s’agit en réalité de bicarbonate de sodium, qui réagit à la chaleur lors de la cuisson et se décompose pour libérer du dioxyde de carbone gazeux. Le bicarbonate peut se combiner à des produits aigres tels que le babeurre, le jus de citron ou le cacao qui le feront lever encore plus.

Cependant, le bicarbonate n’est utilisé ainsi que depuis 1840 environ. Avant, les boulangers se servaient juste de levure et ajoutaient du sucre pour qu’elle le fermente et le digère. On retrouve un peu la même technique dans le pain au levain, qui fait usage d’un mélange de bactéries (lactobacilles) et de levure. Mais de nombreux pains et gâteaux emploient encore de la levure de nos jours dans leurs recettes !

EXTRAIT DE LEVURE L’extrait de levure est formé de cellules de levure mortes, dont les parois ont été détruites par l’ajout de sel et de chaleur. Les enzymes libérés cassent les protéines des cellules de levure, ce qui donne cette substance au goût très prononcé, employée dans les bouillons, les sauces et les soupes. C’est là l’origine du goût des chips goût barbecue ! Au Royaume-Uni, en Allemagne et en Australie, l’extrait de levure est vendu sous forme d’une pâte brunâtre (Marmite, Vegemite). On l’utilise aussi dans certaines boissons chaudes.

54 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : LEVURE ET BALLONS Dans certaines conditions, la levure produit du dioxyde de carbone, ce dont se servent les boulangers pour faire leur pain. Cette expérience cherche à déterminer exactement quelles sont les conditions dans lesquelles la levure produit le plus de ce gaz. En enfilant un ballon sur le goulot d’une bouteille, vous y recueillerez le dioxyde de carbone que libère la levure. Il faudra ensuite comparer la taille de différents ballons, correspondant à des levures soumises à différentes conditions, pour déterminer les conditions qui produisent le plus de dioxyde de carbone.

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• 6 bouteilles identiques de n’importe quelle taille • 6 ballons • De la levure • Du sel • Du sucre • De l’eau • Un entonnoir

Préparez les six bouteilles et leur contenu en suivant les indications du schéma ci-dessous (cs : cuillère à soupe ; cc : cuillère à café) et enfilez rapidement un ballon sur le goulot de chacune d’entre elles une fois les ingrédients mélangés. Observez ce qu’il se passe durant les 5–10 minutes qui suivront.

BOUTEILLE 1 • 1 cs de levure sèche • 1 cc de sucre • 1–2 cs d’eau tiède

BOUTEILLE 2 • 1 cs de levure sèche • 1 cc de sucre • 1–2 cs d’eau froide

BOUTEILLE 3 • 1 cs de levure sèche • ½ cc de sel • 1–2 cs d’eau tiède

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 55

QUE SE PASSE-T-IL ? La levure dans la bouteille 1 devrait être celle qui produit le plus de dioxyde de carbone. Son ballon sera le plus gonflé. De la chaleur, du sucre à digérer : ce sont les conditions idéales pour la levure. La bouteille 2, avec de l’eau froide, en produira un peu, mais pas autant que la bouteille 1. Les autres bouteilles, avec du sel et sans sucre, en produiront très peu. Dans les usines alimentaires qui emploient de la levure, la température et le taux de sucre sont surveillés de très près pour une fermentation optimale. Selon le type de levure utilisée, la meilleure température se situera dans une fourchette de 15–35 °C. Les boulangers qui emploient de la levure pour leur pain ajoutent une étape supplémentaire, le levage, qui laisse à la levure le temps de fermenter dans une atmosphère tiède.

BOUTEILLE 4 • 1 cs de levure sèche • ½ cc de sel • 1–2 cs d’eau froide

BOUTEILLE 5 • 1 cs de levure sèche

• 1–2 cs

d’eau tiède

UNE BONNE EXPÉRIENCE Faire varier les conditions de cette manière, en modifiant un seul facteur et en laissant les autres inchangés, est la bonne façon de conduire une expérience. Si vous aviez changé deux choses à la fois et observé un changement, vous n’auriez pas su à laquelle de ces deux modifications attribuer le changement constaté.

BOUTEILLE 6 • 1 cs de levure sèche • 1–2 cs d’eau froide

56 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : DIFFUSION ET OSMOSE On observe deux processus importants à l’œuvre dans tout ce qui vit, deux mécanismes qui permettent de déplacer des éléments dans les cellules et les organismes : la diffusion et l’osmose.

DIFFUSION Vous avez sûrement constaté qu’en versant une goutte d’encre dans un verre d’eau, l’encre va se répandre. C’est ce qu’on appelle la diffusion. Elle se produit dès lors qu’existe une différence de concentration. Les molécules d’encre sont très concentrées dans la goutte d’origine, et très peu concentrées ailleurs dans le verre. À mesure que les molécules se déplacent, les concentrations s’équilibrent : les molécules passent de zones très concentrées à des zones

moins concentrées. Après quelque temps, il y a de l’encre partout dans le verre, en quantité égale, de même concentration partout. La diffusion se produit dans les êtres vivants, par exemple dans les intestins où les molécules des nutriments se diffusent au travers de la paroi intestinale pour aboutir dans la circulation sanguine (voir pages 84–86). C’est aussi le cas dans les poumons : quand la concentration d’oxygène y est élevée, et basse dans le sang, il se diffusera depuis les poumons dans la circulation sanguine.

DIFFUSION DE L’ENCRE DANS L’EAU Eau L’encre se répand...

On ajoute de l’encre.

... jusqu’à ce que la concentration soit partout égale.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 57

CONCENTRATION Si vous connaissez la masse de substance et celle de liquide, vous pouvez déterminer la concentration en pourcentage. En ajoutant 20 g de sel à 100 g d’eau, vous obtiendrez ainsi une solution à 20 %, calculée ainsi :

Quand une substance est dissoute dans un liquide tel que l’eau, sa concentration est la quantité de substance présente pour un volume donné de liquide. Par exemple, en versant 20 g de sel dans un litre d’eau, la concentration sera de 20 g par litre.

Masse de substance dissoute × 100 = concentration (%) Masse de liquide

On peut calculer de la même façon la concentration d’un gaz dans l’air ou de différents liquides dans un mélange.

OSMOSE

L’eau va ainsi passer de là où la concentration est faible à là où elle est forte, si bien que les concentrations vont peu à peu s’équilibrer (elles deviendront même parfaitement égales avec le temps).

L’osmose se produit quand une membrane (dite semi-perméable) est suffisamment fine pour laisser passer l’eau, mais pas les grosses molécules.

Cela fonctionne à l’inverse de la diffusion ; quand il y a une forte concentration de quelque chose dans le liquide d’un côté de la Membrane semi-perméable membrane, et une faible concentration de l’autre côté, l’eau va se déplacer par osmose au travers de la paroi pour équilibrer les concentrations de cette substance dissoute.

Eau

OSMOSE

Grosses molécules

58 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : OSMOSE ET PATATES La membrane des cellules de plantes et d’animaux est semi-perméable, ce qui veut dire que l’eau passe au travers, mais pas les molécules qui s’y trouvent dissoutes, comme l’amidon ou le sucre. Cela entraîne une osmose que vous pourrez étudier à partir de cellules de patates !

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• Une grosse patate • De l’eau et plusieurs verres ou pichets • Du sel • Du sucre • Une balance et des verres mesureurs • Une règle • Des stylos et des étiquettes • Un couteau (et l’aide d’un adulte)

1. Coupez l’extrémité de la patate, puis trois tranches de 5 mm d’épaisseur. Empilez les rondelles puis taillez-les grossièrement à la taille de la plus petite d’entre elles.

E ENC S É PR T EE L U A DC E S S A I R NÉ

Coupez ensuite une rondelle de 10 mm d’épaisseur que vous taillerez en un pavé de 20 mm puis en quatre cubes de 10 mm de côté. 2. Préparez trois verres pour y placer les rondelles. Versez 200 ml d’eau dans chaque puis ajoutez 20 g de sel dans l’un et 20 g de sucre dans un autre. Laissez le troisième rempli d’eau seule, et placez une rondelle de patate dans chaque verre. Laissez tremper une demi-heure. 3. Pour les cubes, réalisez les concentrations de sel suivantes dans de l’eau : 10 %, 5 %, 1 % et 0 % (eau pure). Un gramme de sel dans 100 ml d’eau donnera une solution à 1 %, il vous faudra donc les quantités suivantes : solution à 10 % : 200 ml d’eau et 20 g de sel solution à 5 % : 200 ml d’eau et 10 g de sel solution à 1 %  : 200 ml d’eau et 2 g de sel Eau pure : 200 ml d’eau 4. Avant d’ajouter les cubes dans l’eau, notez leur taille (s’ils ne font pas tout à fait 10 mm de côté) et pesez-les. Ajoutez un cube dans chaque verre et laissez tremper une demi-heure.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 59

PRÉPARATION DE L’EXPÉRIENCE Trempage des rondelles

Trois rondelles

Papate en cubes

ÉTAPE 1 Sucre et sel

ÉTAPE 2

Préparation des solutions

Trempage des cubes

ÉTAPE 3

ÉTAPE 4

60 L’ALIMENTATION

QUE SE PASSE-T-IL ? Dans la première partie de l’expérience, les rondelles de patate ont été placées dans des solutions différentes. Leur cellule contenait des molécules d’amidon et des glucides dissous dans l’eau, les concentrations à l’intérieur et à l’extérieur de la patate étaient donc les suivantes :

SOLUTION SOLUTION EAU PURE SALÉE SUCRÉE DANS LES CELLULES

Un peu de sucre

Pas de sel

Un peu de sucre

HORS DES CELLULES

Eau pure

Beaucoup de sel

Beaucoup de sucre

L’eau se déplace par osmose dans ou hors de la patate de manière à ce que les concentrations de chaque substance soient les mêmes des deux côtés. • Dans l’eau salée, la concentration de sel est élevée hors de la patate, donc l’eau sort des cellules de patate pour diluer la solution à l’extérieur. Ce morceau de patate ramollira à mesure que son eau sera évacuée. • Dans l’eau sucrée, la concentration de sucre est plus élevée à l’extérieur, mais la différence est moins grande, car la patate contient du sucre. L’eau sortira des cellules, mais pas autant. Le morceau sera légèrement plus mou, mais plus rigide que celui plongé dans le sel.

• Dans l’eau pure, la concentration de sucre est plus élevée dans la patate, l’eau va donc entrer dans les cellules pour équilibrer les concentrations. Le morceau deviendra plus rigide qu’il ne l’était avant.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 61

Dans la deuxième partie de l’expérience, les cubes ont été pesés et mesurés avant d’être plongés dans les solutions salées à différents degrés. • Dans l’eau pure, la concentration de sucre est plus élevée dans la patate, l’eau va entrer dans les cellules pour équilibrer les choses. Sa taille et son poids devraient avoir légèrement augmenté. • Dans les solutions les moins salées, la concentration de sel n’est que légèrement plus élevée à l’extérieur. Un peu d’eau sortira de la patate (tandis qu’un peu d’eau entrera pour équilibrer le sucre !). Le poids et la taille ne devraient pas beaucoup bouger. • Dans les solutions plus salées, la concentration de sel est bien supérieure à l’extérieur de la patate, l’eau va donc en sortir pour diluer la solution et équilibrer les concentrations. Le morceau de patate devrait devenir un peu plus petit et un peu plus léger. On pourrait croire que plonger un bout de patate dans un liquide le poussera à absorber de l’eau et à grossir, mais si la concentration hors de la patate est plus élevée, l’eau va sortir de la patate, par un phénomène d’osmose.

POUR EN SAVOIR PLUS L’osmose est un mécanisme fondamental de la biologie. Toutes les cellules des plantes et des animaux en font usage pour réguler les déplacements d’eau dans l’organisme. Les plantes absorbent l’eau par leurs racines et elle s’évapore par la transpiration des feuilles, ce qui la fait monter dans la plante et fournit ainsi de l’eau à tout l’organisme. Les cellules animales, qui n’ont pas de paroi cellulaire, peuvent rétrécir en l’absence d’eau ou exploser si elles en absorbent trop.

62 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : BACTÉRIES ET MOISISSURES Les bactéries sont des organismes unicelullaires, les moisissures un genre de champignons composés du même type de cellules que la levure, mais assemblées en longs filaments. On trouve des deux dans et autour des aliments, et ce n’est pas toujours une mauvaise chose !

LE BON Les bactéries, avec la levure et les moisissures, sont employées depuis des milliers d’années pour produire et fermenter des aliments, dont les fromages, les cornichons, la sauce soja, la choucroute, le vinaigre et le yaourt. Comme la levure, les bactéries digèrent les glucides et libèrent d’autres substances, ce qui produit des goûts et des textures uniques.

Le yaourt est produit par des bactéries qui se nourrissent de lactose, le sucre présent dans le lait, qu’elles changent en acide lactique. C’est pourquoi le yaourt est aigre. Elles réagissent aussi avec les protéines du lait pour aboutir à cette texture épaisse.

EMM

BLEU

ENTA

L

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 63 Le fromage est obtenu par le même genre de mécanismes, différentes bactéries aboutissant à différents types de fromage. Certaines ne produisent que l’acide lactique, ce qui donne la saveur neutre et acide du cheddar. D’autres, comme l’emmental, sont le produit de bactéries qui libèrent du dioxyde de carbone quand elles fermentent le lait. Ainsi naissent les bulles qui donnent au fromage ses trous caractéristiques.

La moisissure digère les graisses et les protéines du fromage, produisant des substances au goût plus prononcé et plus spécifique. Faute d’affinage, les fromages peuvent sembler fades. Tous les fromages au goût prononcé ont subi une phase d’affinage d’une forme ou d’une autre.

Des spores des moisissures peuvent ensuite être ajoutées pour l’affinage. Pour le camembert, cet affinage se fait à l’extérieur. C’est ce qui produit la croûte épaisse et le cœur crémeux. Pour les pâtes persillées comme la fourme ou le roquefort, on mélange directement la moisissure à la pâte pour un affinage interne.

Moisissure et bactéries ne sont pas toujours délicieuses ! Si vous n’y prenez pas garde, des bactéries pénétrant dans votre bouche et votre système digestif pourraient déclencher de vilains symptômes. La moisissure apparaît vite quand les aliments ne sont pas conservés correctement et certaines espèces produisent des toxines qui vous rendront malades si vous les ingérez. (Voir les pages 72–75 pour en savoir plus, et comment vous en préserver !)

issure e mois r! d e r n ge ge Pas le n aime man qu’o

PAR M

E SA N

LE MAUVAIS

64 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : CULTURE DE MOISISSURE Il y a de la moisissure partout autour de nous, mais elle est parfois trop discrète pour qu’on la remarque. La plupart des variétés sont d’ailleurs inoffensives. Ce sont souvent des champignons qui poussent sur nos aliments dans certaines conditions, y laissant ces poils caractéristiques. Quand elle devient visible, c’est que la moisissure a formé une colonie composée de nombreuses cellules se regroupant en un organisme unique (un mycélium). La moisissure digère les sucres et l’amidon des aliments pour croître et former ces longs filaments de cellules qui traversent tout ce qu’ils touchent. Comme tous les champignons, les moisissures se reproduisent en libérant des spores dans l’air, qui se posent ensuite n’importe où et se mettent à pousser. Sur les aliments, la moisissure peut produire des toxines qui les rendent impropres à la consommation. Certaines variétés provoquent aussi des réactions violentes chez les allergiques. La moisissure grandit en présence d’humidité, dans les endroits peu ventilés. Cette expérience montre ce qui arrive quand on place un aliment dans un sachet plastique avec un peu d’eau pendant quelque temps. Des spores sont déjà présentes sur le pain, mais nous allons ajouter un peu de poussière pour stimuler leur croissance.

65

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• 1 tranche de pain • 1 sachet plastique • Un coton-tige • De l’eau • Une boîte en carton

1. Utilisez le coton-tige pour ramasser un peu de poussière sur une surface qui n’a pas été nettoyée récemment, et frottez-le au milieu du bout de pain. 2. Versez quelques gouttes d’eau au milieu du bout de pain et mettez-le dans le sachet plastique. Fermez le sachet. 3. Placez le sachet fermé dans la boîte en carton. La lumière y sera absente et la circulation d’air limitée. 4. Laissez pousser la moisissure quelques jours. Jetez-y un œil deux fois par jour pour constater sa croissance.

QUE SE PASSE-T-IL ? Il faut en général entre 7 et 10 jours pour que la moisissure se forme sur du pain, mais comme vous avez placé le pain dans des conditions humides, non ventilées, et ajouté de la poussière, elle arrivera plus vite. Sur

du pain, elle sera verte, bleue ou noire, mais elle peut aussi pousser sur des fruits ou des légumes. Vous devriez aussi noter la présence de quelques poils et taches de couleur, ainsi qu’une forte odeur.

PROLONGER L’ENQUÊTE Allez plus loin ! Rappelez-vous de ne modifier qu’une variable à la fois et de garder un échantillon témoin. Trouvez-vous d’autres questions à poser ? •  La croissance est-elle plus rapide sur du pain frais ou du pain rassis ? •  Faut-il de la chaleur ou du froid ? •  Que se passe-t-il en absence d’eau ? •  Et sur du pain grillé ?

66 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : CULTURE DE BACTÉRIES Cette expérience s’intéresse à la croissance des bactéries, que vous pourrez observer. Comme elles sont trop petites pour les voir autrement qu’au microscope, il faudra en cultiver toute une colonie. Les bactéries sont partout autour de nous en petites quantités. Elles peuvent devenir dangereuses en grand nombre. C’est pour ça qu’il faut bien se laver les mains avant de manger et nettoyer régulièrement les surfaces de préparation. Ici, notre but est à l’opposé : nous allons produire des bactéries !

IL VOUS FAUDRA : • 250 ml d’eau • 2 sachets de gélatine (ou d’agar-agar) • 1 cube de bouillon pauvre en sel ou 2 g d’extrait de levure • 4 g de sucre • Un grand pichet en pyrex • 2–4 assiettes creuses (en pyrex de préférence) • Des cotons-tiges • Du cellophane • Une manique

PRÉPARATION D’ÉCHANTILLON Coton de bactéries

Assiette

CE QU’IL FAUT FAIRE :

PRÉS

A D U LE N C E NÉCES T E SA IRE

1. Faites bouillir l’eau quelques minutes pour tuer toutes les bactéries qui s’y trouveraient avant. Elles ne survivront pas à une température élevée. 2. Mélangez la gélatine, le bouillon (ou l’extrait de levure) et le sucre dans le pichet, puis ajoutez l’eau (avec l’aide d’un adulte). Mélangez bien. Versez un peu de liquide dans chaque assiette et recouvrez d’un film plastique, puis réfrigérez.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 67

3. Après une nuit, une fois que la gélatine a pris, prenez un coton-tige pour chaque assiette. Passez-le dans votre bouche ou sur vos doigts, sur un téléphone, une poignée de porte ou des pièces, bref, un endroit qu’on touche beaucoup. Frottez le coton sur cet objet pour recueillir votre échantillon de bactéries puis passez-le à la surface de la gélatine délicatement pour les y déposer. Vous ne les verrez pas, mais elles seront bien là ! 4. Filmez de nouveau, puis laissez-les quelques jours dans une pièce chauffée.

NE PAS MANGER ! Vous avez utilisé des aliments comestibles au départ, mais il ne faut pas les manger ensuite ! Il est impossible de connaître le type de bactéries qui sont apparues, et certaines vous rendraient malade. Étiquetez bien les assiettes, lavez-vous les mains après toute manipulation des échantillons et jetez le tout à la fin pour que personne ne mange ça !

QUE SE PASSE-T-IL ? Vous devriez voir apparaître des colonies de bactéries à la surface de la gélatine. Quand elles se reproduisent, chaque bactérie se divise en deux, ce qui finit par former une colonie. Il devrait y en avoir suffisamment pour pouvoir les distinguer à l’œil nu. On pourrait croire que c’est un seul bloc, mais ce sont en réalité des organismes séparés. Les bactéries E. coli se divisent toutes les 20 minutes environ, si bien qu’à partir d’une bactérie, on peut en obtenir plus de deux millions en moins de sept heures !

IDENTIFIER DES BACTÉRIES Cette méthode est celle qu’emploient les scientifiques pour identifier des bactéries. Plutôt que les chercher au microscope, ils les cultivent et les identifient par leurs caractéristiques visibles une fois qu’elles ont formé une colonie, qu’on appelle leur morphologie. Des conditions sèches et fraîches et la présence de sel peuvent inhiber la croissance des bactéries, ce sont d’ailleurs les méthodes qu’on utilise pour préserver les aliments. Dans cette expérience, le bouillon pauvre en sel, l’eau et la température la stimulent au contraire.

68 L’ALIMENTATION

APPRENDRE : PAIN ET LEVURE Saurez-vous répondre à ces questions gonflées ?

PETIT QUIZ 1. Que peut-on utiliser comme source de nourriture pour la levure ? a) Pommes de terre bouillies b) Sucre c) Malt d) Les trois 2. Que signifie le nom latin de cette espèce de levure, Saccharomyces cerevisiae ? a) Amie du boulanger b) Sucre et épice c) Champignon mangeur de sucre d) Ajout sucré 3. Quelle civilisation antique est la première connue à avoir utilisé de la levure pour faire du pain ? a) Égyptienne b) Babylonienne c) Romaine d) Grecque

4. Lequel de ces produits n’emploie pas de levure ? a) Brioche b) Gâteau des rois c) Omelette d) Gâteau de Savoie 5. Le mécanisme par lequel la levure convertit les sucres en dioxyde de carbone est : a) La fermentation b) La carbonisation c) La saccharisation d) L’omnomnomation 6. Quelles conditions sont mauvaises pour la levure ? a) Trop de sel b) Trop de sucre c) Trop d’alcool d) Les trois 7. Pour laquelle de ces activités la levure est-elle inutile ? a) Produire des boissons non alcoolisées b) Faire du pain azyme c) Soigner la diarrhée d) Préparer un aquarium pour des poissons

8. Comment active-t-on la levure sèche ? a) Avec de l’électricité b) En la plongeant dans l’eau tiède c) En lui lisant son ordre de mission d) En ajoutant du sel 9. De la levure alimentaire, qui a été désactivée (tuée), est parfois ajoutée aux aliments pour : a) Ajouter un parfum de noisette ou de fromage b) Produire des bulles de gaz et faire lever la pâte c) Ajouter de la couleur d) Augmenter les taux de sel, de graisse et de sucre 10. La levure est : a) Une bactérie b) Un mammifère c) Un virus d) Un champignon

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 69

APPRENDRE : BACTÉRIES ET MOISISSURES Il existe beaucoup de variétés de bactéries et de moisissures, dont bon nombre sont présentes tout autour de nous. Que savez-vous d’elles ? Testez vos connaissances avec ces défis.

PETIT QUIZ 1. Parmi les conditions suivantes, entourez celles qui favorisent la croissance des bactéries et barrez celles qui l’inhibent. Dans un four chaud

Un environnement humide

Un taux de sel faible

Un environnement chauffé

Un environnement sec

La présence d’amidon, de sucre et de protéines

Dans un congélateur

Un taux élevé de sel

L’absence d’amidon, de sucre ou de protéines

2. Lesquelles de ces propriétés sont vraies des bactéries, lesquelles sont vraies des moisissures ? (Attention : certaines s’appliquent aux deux, ou à aucune !) BACTÉRIE

Organisme unicellulaire Forme de longs filaments Se reproduit par division Se reproduit en libérant des spores Considérée comme un microbe Peut prendre de nombreuses formes Peut abîmer les aliments Porte souvent un chapeau Sert à fabriquer le fromage Trop petite pour être vue à l’œil nu Peut grandir quand la température est très faible

MOISISSURE

70 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : FAIRE DU YAOURT Les bactéries ne sont pas toutes dangereuses. Certaines sont même employées en cuisine, par exemple pour le yaourt. C’est très facile ! On pourrait croire que trouver la bonne bactérie est difficile, mais en réalité l’ingrédient de base du yaourt, c’est... le yaourt ! C’est le meilleur endroit pour trouver cette fameuse bactérie, à condition qu’il ne s’agisse pas de yaourt pasteurisé, ce qui les tuerait.

IL VOUS FAUDRA : • 2 litres de lait (écrémé ou demi-écrémé) • 100 g de lait en poudre (en option, pour un yaourt plus épais) • 100 ml de yaourt non pasteurisé • Une casserole • Un thermomètre • Un saladier • Un fouet • Un thermos, ou du cellophane et une serviette propre • Un bocal étanche et stérilisé (pot de compote ou de confiture)

EN RÉS

CE

T EE L U A D AIR

P

NÉCE

SS

PASTEURISATION Chauffer le lait tue les bactéries qu’il contient, les bonnes comme les mauvaises, car les bactéries ne survivent pas aux températures élevées. C’est un processus qu’on appelle la pasteurisation, d’après son inventeur, le scientifique Louis Pasteur. Dans cette expérience, le lait doit être refroidi avant d’ajouter le yaourt, sans quoi la chaleur tuera les bactéries qu’il nous faut !

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 71

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Chauffez le lait à la casserole jusqu’à 80 °C. (Avec l’aide d’un adulte !) Si vous n’avez pas de thermomètre, ôtez le lait du feu quand il mousse et forme des bulles sur les bords. 2. Versez le lait chaud dans le saladier et laissez-le refroidir jusqu’à 46 °C.

3. Versez le yaourt et fouettez. (Pour un yaourt plus épais, ajoutez aussi le lait en poudre à ce moment.) 4. Il faut à présent laisser le tout dans un endroit chaud. Vous pouvez le verser dans un bocal et le mettre au four avec la veilleuse, ou couvrir le haut du saladier d’un film plastique et placer une serviette dessus, puis le laisser dans une pièce chauffée de la maison. Vous pouvez aussi verser de l’eau chaude dans une thermos, le secouer, vider l’eau et la remplacer par le yaourt que vous laisserez là toute la nuit. 5. Après 6–8 heures (ou une nuit), le yaourt aura épaissi. Versez-le dans un bocal stérile et étanche et conservezle au réfrigérateur.

QUE SE PASSE-T-IL ? Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus sont toutes deux présentes dans le yaourt que vous avez utilisé. Ces bactéries inoffensives se nourrissent du lactose que le lait contient et le transforment par fermentation pour libérer de l’acide lactique. Comme dans l’expérience des pages 54–55, la levure aime être au chaud pour fermenter. C’est pareil pour les bactéries, c’est pourquoi on emploie du lait tiède. D’ailleurs, le nom de « thermophilus » vient des mots grecs thermos, qui veut dire « chaleur », et philos, qui veut dire « aimer ». Ce sont des bactéries qui « aiment la chaleur » ! L’acide lactique donne au yaourt son goût aigre particulier et réagit avec les protéines du lait, ce qui le fait épaissir.

72 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : ALIMENTS AVARIÉS ET INTOXICATIONS Même si champignons, bactéries et moisissures servent beaucoup dans notre alimentation, c’est aussi à cause d’eux que les produits tournent si on les conserve mal et finissent par perdre leur valeur nutritionnelle. Leur goût s’altère, tandis que des toxines et des microorganismes apparaissent, qui peuvent provoquer des maladies et même la mort.

POURRITURE La nourriture pourrit pour diverses raisons. Exposée à la lumière, à la chaleur et à l’air, sa couleur change et son goût s’altère. Des enzymes, ces protéines qui accélèrent les réactions chimiques, vont poursuivre leur action si on attend un peu trop. Par exemple, les enzymes qui font passer une banane du vert au jaune quand elle mûrit continuent d’agir ensuite et vont peu à peu faire virer le fruit au noir.

Les principales causes de pourriture sont les microorganismes. Les spores des champignons et des moisissures se déposent sur les aliments laissés à l’air libre tandis que les bactéries déjà présentes sur les produits, en quantité minuscule, vont se multiplier avec le temps, sous certaines conditions.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 73 Certaines bactéries ne sont pas dangereuses. Par exemple, quand le lait tourne, c’est qu’une bactérie a fermenté son lactose pour le transformer en acide lactique, ce qui le fait virer à l’aigre. Mais d’autres sont pathogènes, ce qui signifie qu’elles causent des maladies quand on les consomme en quantités suffisamment importantes. Il est difficile de savoir quand un produit en contient, car elles sont trop petites pour être vues. La viande crue, le poisson et les crustacés, ainsi que les œufs et les produits laitiers forment des terrains particulièrement propices pour le développement de salmonelles ou d’Escherichia coli (E. coli). L’apparition de moisissure sur un produit indique le plus souvent que de longs filaments ont poussé dedans, surtout si le produit est mou ou poreux comme le pain. Même si vous coupez le morceau visiblement moisi, il y aura donc certainement encore de la moisissure que vous ne voyez pas.

INTOXICATION De petites quantités de microorganismes ne poseront pas de problèmes à votre système immunitaire. Mais si vous ingérez un produit qui n’a pas été conservé correctement, les bactéries qu’il contient pourront provoquer une dangereuse infection. Les symptômes incluent nausées, diarrhées, vomissements, crampes d’estomac, fièvre de 38 °C ou plus, fatigue et frissons. Vomissements et diarrhée servent à expulser de votre système digestif les bactéries responsables. Il n’y a pas grand-chose à faire d’autre que d’attendre quelques jours. Cela paraît affreux, mais il y a un bon côté : les intoxications alimentaires sont faciles à éviter ! Tournez la page pour découvrir comment !

74 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : NOURRITURE À L’ABRI Bactéries et moisissures peuvent faire des ravages, mais il existe beaucoup d’astuces simples pour protéger les produits. Comme il est impossible de voir les microbes sur les aliments à moins qu’ils n’aient déjà développé toute une colonie, il faut prendre des précautions et ne pas leur donner l’occasion de se reproduire. Vous connaissez à présent la biologie des microorganismes, voici des méthodes pour éviter de les manger.

t téries e

Bac U FROpIDas tuées par le froid, A Z E D R A r. t G

son ltiplie ures ne e se mu r moisiss pêche d m igérateu e fr s é le r la frais au ance s mais ce s is it u ro d c les pro pper la Gardez our sto lez-les p e g n o c ou robes. des mic

N’ACHETEZ

CUISEZ BIEN La chaleur tue les microbes, elle casse les protéines qui les composent. Quand vous cuisez un produit, assurez-vous d’atteindre les 73 °C et de rester au-dessus tout du long pour tuer toutes les bactéries qui auraient pu s’y déposer.

PAS TROP

vos cours Organise es en fon z ction de qu’aucun s repas a produit n fin ’attende utilisé. L trop d’êtr es dates e de pérem paquets ption su vous aid r les eront.

LES BACTÉRIES se développent surtout quand la température se situe entre 4 °C et 60 °C. C’est la zone de danger ! Il faut donc garder les aliments bien au frais ou les manger quand ils sont chauds, en les gardant dans une cocotte ou un plat couvert lorsqu’ils sont servis en buffet.

75 s chocs ps et le ités Les cou s aspér ment de r pper fo lo s e e v t se dé s légum n le t ro r e u s un o it fru sures p vert ou sur les t moisis chet ou e a s e s N n ie . r u it , produ même où bacté ot ! ent. De e vie du d fo m e e e il é d c r s u fa n d plus s ballo e éduit la d r e é m rc e p com carton courses pas vos maniez

MANIEZ D

OUCEMEN

T

ON FERME ! Les microbes ont besoin d’oxygène pour respirer. En emballant bien la nourriture, on les empêche d’entrer et on prive ceux qui s’y trouvaient déjà d’accès à l’oxygène. Utilisez des bocaux et des boîtes avec couvercle, des sachets refermables et du papier ciré pour plus d’étanchéité. Sinon, mettez simplement une assiette par-dessus un bol.

déjà, coup dit nt beau e m s re n û s l’a s xicatio On vou les into loppent r contre e se déve tt a lu ll r e u n o o p lm t les a n S s ta ent pa . coli et t impor e se lav n omme E i vraimen leur c u t e s s q d ie ’e s r c n mais s bacté rincipale t les ge e e p D s n tres  ! n o s ti is e s ’a ir sur d u nt la ra nos inte alimenta ansfert ettes so tr il nt dans r e a to ir p m o x v e u u ll a a ent o près nature passage directem r, de manger, a ctions, près un siettes, e s in a les infe is r s mains a u e o c it n v e s é d n r t a u n d o a n v p io ins a entiel apparit r les ma ’est ess Se lave e sale, c d e s o objets. h c e. quelque t malad touché d on es n a u q t surtou

US LES LAVEZ-VO

NE PREN

MAINS

EZ PAS D

E R I SQ U E

4 °C pe ndant p lus de d Si un pro de le cu eux heu isiner e duit est res, jete nsuite, resté à toxique z-le. Mê le plus de s microorg s qui ré me si vo sistent a n us avez seront d is m à la cuis es libère prévu étruites son, bie nt des p , et prov de doute n que b roduits oquent a , sentez c té ries et m indiges bien le mieux v tion et oisissure produit audra n vomisse s avant d e pas le ments. e le mang manger. En cas er. S’il s ent mau vais,

76 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : TESTS ALIMENTAIRES Les principales substances qui composent les aliments sont les protéines, les glucides, les lipides et l’amidon. Des tests permettent d’identifier tout ça, dont certains réalisables chez vous ! Lisez les pages 94–95 pour en savoir plus sur ces nutriments.

PROTÉINES

GLUCIDES

Les protéines se composent de petits blocs appelés les acides aminés. Elles sont essentielles pour de nombreux mécanismes cellulaires, de la réparation à la reproduction ; enzymes, ADN et autres éléments essentiels de la cellule sont des protéines. DANS : viande, poisson, œufs, lait, graines, fruits à coque, pois...

Le corps se sert des sucres pour la respiration (voir pages 32–33). Le plus commun d’entre eux est le glucose. Les fruits contiennent du fructose, le lait du lactose, et le saccharose (mélange de glucose et fructose) est produit naturellement par des plantes, dont la canne à sucre. DANS : fruit, bonbons, plats préparés, sauces, jus et sodas...

On se sert du réactif de Biuret pour les mettre en évidence. C’est un mélange d’hydroxyde de sodium et de sulfate de cuivre, le plus souvent bleu. En présence de protéines, il vire au rose ou au violet.

X DE CRISTAU

E DE C SULFAT

UIVRE

Le test pour repérer les sucres fait usage du réactif de Benedict, un mélange de sulfate de cuivre, de citrate de sodium et de carbonate de sodium. Au contact de glucides, il vire du bleu au vert, au jaune ou au rouge orangé, selon leur quantité.

AMIDON Les molécules d’amidon sont de longues chaînes de molécules de glucose, mais elles n’ont pas leur goût sucré. Elles contiennent aussi beaucoup d’énergie. DANS : pain, riz, pâtes, pommes de terre, céréales

77

TESTER LA PRÉSENCE D’AMIDON Pour savoir si un produit contient de l’amidon, le plus simple est de se servir d’iode. Cela s’achète en bouteilles à la pharmacie, car c’est aussi un antiseptique. La solution est souvent de couleur orange, mais elle virera au violet sombre en présence d’amidon. Versez-en une goutte pour tester de petits échantillons (ne les mangez pas ensuite !).

LIPIDES Aussi appelés graisses, ils contiennent beaucoup d’énergie et peuvent servir de source de stockage d’énergie et de blocs de construction des membranes cellulaires. L’alcool les dissout, pas l’eau (c’est pour ça qu’eau et huile ne se mélangent pas). DANS : huiles, lait, œufs, fruits à coque

POUR TESTER la présence de lipides dans un produit solide, frottez-le sur une feuille de papier. Si des taches translucides se forment, le produit contient des lipides.

78 L’ALIMENTATION

DÉCOUVRIR : QU’Y A-T-IL DANS UN ŒUF? Les œufs ne sont pas que délicieux, ils sont aussi fascinants sur le plan biologique. Les animaux qui en pondent, tels les oiseaux, les reptiles, les amphibiens et la plupart des poissons, sont appelés ovipares. C’est au départ une cellule unique, qui grandira si elle est fertilisée.

POURQUOI LES ŒUFS ? Les créatures ovipares se reproduisent par le biais d’œufs, qui sont fertilisés avant ou après la ponte. Le bébé se développe dans l’œuf, mais hors du corps de la mère, à la différence des mammifères, qui se développent dans l’utérus maternel.

Un œuf ne donne pas un bébé s’il n’est pas fertilisé. Chez les humains, les ovules non fertilisés sont expulsés hors du corps avec les règles chaque mois. Les œufs de poule qu’on achète sont vendus non fertilisés, ils ne contiennent pas de poussin (on vérifie que rien ne pousse à l’intérieur en faisant passer une lumière au travers).

ANATOMIE D’UN ŒUF Coquille

Jaune Membrane du jaune

Membranes

Poche d’air

Albumen

Chalaze

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 79 QU’Y A-T-IL DANS UN ŒUF DE POULE ? Sa coquille est faite de carbonate de calcium. Les membranes internes sont en kératine (c’est la même protéine qui forme vos cheveux !). La coquille évite que ne rentrent poussières et bactéries ; elle est solide, mais semiperméable, si bien qu’elle laisse en revanche passer l’air et l’humidité. Il y a environ 17 000 pores à sa surface ! À l’intérieur se trouve l’albumen, le blanc d’œuf, fait d’eau et de quelques protéines ; dans celui-ci se trouve le jaune, protégé d’une autre membrane. Le jaune est riche en lipides, en protéines, en vitamines et en minéraux. Il sert de source de nourriture pour le poussin qui se développe.

LES AUTRES SORTES D’ŒUFS Nous ne mangeons pas que des œufs de poule, mais aussi entre autres des œufs de canard, de dinde et d’oie (coquille épaisse, jaune plus gros, goût plus riche), de caille (petit, au goût discret) et d’autruche (énorme, autour de 1,3 kg ; la plus grosse cellule individuelle connue en biologie !). Les œufs d’émeu sont noirs à pois verts et leur contenu si épais qu’il ne coule pas quand l’œuf se casse. Les œufs de différents poissons sont aussi consommés.

L’œuf contient aussi un blastodisque, amas de cellules qui donneront le poussin s’il est fertilisé. C’est un point visible à la surface du jaune. Il y a aussi une poche d’air à une extrémité, qui se forme quand l’œuf se refroidit et se contracte après la ponte.

AVEC LE TEMPS

, la poche d’air gonfle. Si on place un œuf dans l’eau, il coulera s’il est frais, et flottera dans le cas contraire. Certaines personnes en font un test pour juger de la fraîcheur des œufs. Cela donne un indice, mais la meilleure façon de faire est encore de le casser et de le sentir. S’il sent mauvais, il n’est plus bon à manger !

L’œuf contient encore une sorte de tortillon blanc enroulé en spirale, la chalaze, qui tient le jaune en place. Elle s’enroule quand le jaune tourne et le relie à la membrane qui l’entoure comme un sac. On peut le manger, mais certains chefs l’enlèvent pour obtenir des sauces plus onctueuses.

80 L’ALIMENTATION

EXPÉRIMENTER : FAIRE UN ŒUF REBONDISSANT Le vinaigre contient un acide faible, l’acide acétique, qui réagit avec le carbonate de calcium d’une coquille d’œuf. Ces deux grands produits alimentaires bien connus se combinent ainsi dans une expérience très amusante : transformer un œuf en balle de caoutchouc !

IL VOUS FAUDRA : • 1 œuf pas forcément cuit, mais si vous ne voulez pas risquer de salir la cuisine, faites-le bouillir ! • 1 petit verre • Du vinaigre blanc (assez pour immerger l’œuf deux fois)

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Placez votre œuf dans le verre et recouvrez-le de vinaigre. Étiquetez le verre pour que personne ne boive son contenu (l’odeur est dissuasive, mais mieux vaut être sûr) et stockez-le quelque part pendant 24 heures.

AS P E N IRE BO

2. De l’écume devrait apparaître autour de l’œuf. Avec précaution, tirez-le hors du verre et rincez-le à l’eau avant de le replacer dans le verre et de le recouvrir d’une nouvelle dose de vinaigre. 3. Attendez six jours, puis rincez l’œuf. Vinaigre Écume

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 81

QUE SE PASSE-T-IL ? L’œuf a changé de texture (comparez avec un œuf frais). Il n’y a plus de coquille et il semble être fait de caoutchouc. Essayez de : • Secouer l’œuf • Presser l’œuf (doucement !) • Le lâcher d’une dizaine de centimètres de hauteur dans le fond de l’évier • D’augmenter la hauteur ensuite • De le faire rouler sur une table

D’OÙ VIENT CE CAOUTCHOUC ? La coquille est faite de carbonate de calcium, qui a été dissous par l’acide acétique du vinaigre. L’écume apparue est le produit d’une réaction du même type que quand on mélange du vinaigre et du bicarbonate (un mélange acide-base). Les bulles sont du dioxyde de carbone, le produit de cette réaction. La coquille est complètement dissoute et la membrane semi-perméable juste en dessous devient visible. Comme la concentration de vinaigre dans l’œuf est plus faible que hors de l’œuf, un mécanisme d’osmose se déclenche et le vinaigre passe au travers de la membrane dans l’œuf, ce qui en fait un œuf mariné ! La membrane devient plus solide, c’est pourquoi l’œuf se met à rebondir et rouler comme une balle (mais il n’est pas vraiment en caoutchouc et peut encore se casser !).

POUR ALLER PLUS LOIN • Que se passe-t-il en laissant l’œuf plus longtemps, ou moins longtemps dans le vinaigre ? En le laissant plus, rebondit-il mieux ? Mesurez les rebonds avec une règle, en vous assurant de lancer l’œuf avec la même force à chaque fois, depuis la même hauteur (rappelez-vous, on ne change qu’une variable !) • La taille et le poids de l’œuf changent-ils après trempage ? Faites une prédiction, pesez et mesurez avant immersion, puis après trempage pour voir si vous aviez raison !

CHAPITRE 3

VOUS

DÉCOUVRIR... APPRENDRE... EXPÉRIMENTER...

84 VOUS

DÉCOUVRIR : SYSTÈME DIGESTIF Toutes les cellules du corps profitent de l’énergie et des nutriments tirés des aliments, mais c’est le système digestif qui interagit le plus directement avec la nourriture. Il se compose du tractus gastrointestinal (le parcours des aliments dans le corps) et de quelques autres organes qui produisent enzymes et hormones utiles pour la digestion.

BOUCHE La bouche est le point d’entrée de la nourriture. Elle contient les dents qui la débitent en petits morceaux, et des glandes qui produisent la salive pour lubrifier ceux-ci et entamer le processus de digestion. La langue sert à manipuler les morceaux et les rouler en une boule, appelée bol, qu’on pourra avaler grâce aux muscles de la langue et du pharynx (la gorge, au fond de la bouche).

ŒSOPHAGE C’est le tuyau qui part du fond de la bouche et descend jusqu’à l’estomac. À l’aide d’une série de muscles en anneau qui se contractent à tour de rôle, la nourriture est poussée vers l’estomac, un processus appelé péristaltisme.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 85 ESTOMAC

INTESTIN GRÊLE

C’est un organe en forme de J relié en haut à l’œsophage. La nourriture y est malaxée, par contraction des muscles péristaltiques, mélangée à un acide fort et décomposée par des enzymes libérés par les glandes dans ses parois. L’estomac peut s’étirer jusqu’à contenir environ 1 litre de nourriture. Les aliments y passent une heure ou deux au bout desquelles ils sont transformés en un liquide épais appelé le chyme.

L’estomac libère le chyme en ouvrant le sphincter pylorique, un anneau de muscle qui se ferme en se contractant et s’ouvre en se relâchant. Le chyme passe alors dans le duodénum, première partie de l’intestin grêle, où la bile de la vésicule biliaire (une petite poche en forme de poire) vient s’y mélanger pour neutraliser l’acide de l’estomac. Pour décomposer les lipides et les protéines, le pancréas (un organe plat bien rangé à l’arrière, près du fond de l’estomac) libère d’autres enzymes, qui ne fonctionneraient pas dans l’environnement acide de l’estomac. Certains des nutriments sont absorbés par les parois intestinales et passent de là dans la circulation sanguine.

LE FOIE, LA VÉSICULE BILIAIRE ET LE PANCRÉAS Le foie, la vésicule biliaire et le pancréas font tous partie du système digestif, mais la nourriture n’y passe pas directement. Ils produisent la bile et les enzymes de la digestion. Le foie est un gros organe triangulaire, il détruit aussi les toxines que contiennent les aliments et convertit certains types de nutriments en d’autres molécules en fonction des besoins de régulation de l’organisme.

Le reste du mélange passe lui dans une autre partie de l’intestin grêle, le jéjunum, puis dans l’iléon (la dernière partie), où d’autres enzymes viennent transformer l’amidon en sucres. Les muscles de la paroi intestinale se contractent pour faire avancer la nourriture au cours de ce parcours et la mélanger aux enzymes. L’intestin grêle s’enroule dans l’abdomen et ses parois sont couvertes de petites boules qui augmentent encore sa surface, ce qui lui permet d’absorber le plus de nourriture possible.

86 VOUS GROS INTESTIN (CÔLON) Une fois que la nourriture est passée par le cæcum (jonction entre l’intestin grêle et le gros intestin) via la valvule iléocæcale qui contrôle ce flux, les éléments nutritifs qu’elle contenait en ont largement été extraits. Il s’est écoulé entre 6 et 8 heures depuis l’ingestion, et il faudra encore entre 15 et 20 heures pour qu’elle traverse le côlon. À ce stade, elle contient encore des fibres indigestes, qui forment le plus gros de la masse, et de l’eau. Dans le côlon, cette eau est absorbée et elle se voit peu à peu réduite en une substance solide qui va traverser le rectum et se voir finalement expulsée du corps sous forme de selles par un dernier sphincter, qu’on appelle l’anus.

AUTRE PARTIES L’appendice est relié aux intestins au niveau où l’intestin grêle s’abouche au côlon. C’est une poche en forme de doigt, accrochée à un coin du cæcum. Sa fonction est toujours un mystère. Si elle s’infecte, elle provoque une vive douleur, mais elle peut être ôtée par voie de chirurgie sans provoquer d’autres dégâts.

On pensait autrefois que l’appendice avait servi à digérer la cellulose chez les humains primitifs, et qu’elle avait petit à petit diminué en taille à mesure que nous nous étions adaptés à un régime moins riche en plantes. Cette idée a aujourd’hui laissé place à d’autres théories, qui suggèrent qu’elle joue un rôle de régulation de la population bactérienne. Le diaphragme est un tissu musculaire qui divise le thorax (le haut de la cavité interne du corps) et l’abdomen, où se trouvent tous les organes de la digestion. Il occupe un rôle central dans le contrôle du flux de nourriture dans le système digestif, car ses contractions servent à déplacer la nourriture tout du long. Si vous avez le hoquet de temps en temps, c’est parce que les muscles de votre diaphragme se contractent en réponse à une irritation des nerfs.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 87

APPRENDRE : PARTIES DU SYSTÈME DIGESTIF Saurez-vous identifier toutes les parties du système digestif sur ce schéma à l’aide des descriptions des pages 84–86 ?

1.

6. 7.

2.

3.

8.

9. 10.

4.

11. 5.

12. 13.

88 VOUS

EXPÉRIMENTER : DES ENZYMES DANS LA SALIVE La digestion a lieu à mesure que la nourriture traverse le corps, mais commence dès qu’elle entre dans la bouche. La salive que sécrètent vos glandes ne sert pas que de lubrifiant, elle contient aussi un enzyme, l’amylase, qui accélère la transformation de l’amidon en sucres. Cette expérience simple s’intéresse à l’effet de la salive sur l’amidon.

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• Du pain blanc • Une bouche • Un récipient et son couvercle

1. Prenez un morceau de pain et mâchez-le un peu. Notez son goût ; il ne devrait pas être très sucré.

ÉTAPE 1

2. Continuez de mâcher 30 secondes, jusqu’à noter une pointe de goût sucré.

ÉTAPE 2

ÉTAPE 3

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 89

L’amylase, un enzyme de votre salive, a commencé à décomposer l’amidon du pain en molécules de sucres, ce qui lui confère ce goût sucré. 3. Prenez un deuxième morceau (avalez le premier avant) et mâchez pendant dix secondes, puis recrachez le tout avec un peu de salive dans un récipient. Fermez le récipient et laissez-le à température ambiante pour environ dix minutes. 4. Ôtez le pain du récipient et regoûtez-le. Il devrait être bien plus sucré, car les amylases auront eu le temps de décomposer davantage d’amidon du pain en sucres.

UNE APPROCHE PLUS SCIENTIFIQUE Si vous avez accès à une solution d’iode (peut-être grâce à l’expérience de la page 77), servez-vous-en pour étudier cette réaction plus en détail. • Un morceau de pain non mâché réagira positivement à l’amidon, la solution d’iode passera de l’orange au violet sombre. • En mâchant vite un petit bout de pain (sans iode dessus) avant de le placer dans la coupelle pour y ajouter quelques gouttes d’iode, il réagira moins fortement. • En mâchant un autre bout avant de le laisser dans un contenant fermé quelques minutes, vous devriez noter une présence encore plus faible d’amidon. La réaction de l’iode sera beaucoup moins forte. Testez toujours les échantillons dans une coupelle, ne mettez jamais d’iode dans votre bouche ! (Non seulement le goût est atroce, mais il est bien difficile de noter un quelconque changement de couleur en bouche.)

ÉTAPE 4

Les enzymes amylases réagissent différemment selon les conditions. Pouvezvous imaginer une expérience pour tester l’effet du pH sur leur action, en ajoutant par exemple du vinaigre (acide) ou du bicarbonate (base) et en notant la vitesse à laquelle l’amidon se décompose ? Vous pouvez aussi tester les effets de la température : quelle est la température optimale pour l’action de l’amylase, à votre avis ? N’oubliez pas d’inclure un échantillon témoin dans l’expérience !

90 VOUS

EXPÉRIMENTER : EXTRAIRE VOTRE ADN Toutes vos cellules renferment votre ADN, cette molécule qui contient les instructions qui leur indiqueront comment fonctionner et se reproduire. L’information est codée sous forme d’une séquence de nucléotides de quatre types (adénine, cytosine, thymine et guanine) disposés en une longue molécule en spirale, roulée en boule dans le noyau de la cellule. Dans cette expérience, vous briserez les membranes de quelques cellules de vos joues afin d’en extraire les brins d’ADN, qui se déploieront jusqu’à devenir visibles.

IL VOUS FAUDRA : • 2 verres transparents • 20 g de sel et 50 ml d’eau • Du savon liquide • 100 ml de désinfectant à base d’alcool fort refroidi quelques heures au congélateur • Du colorant alimentaire

EXTRAIRE DE L’ADN

ÉTAPE 1

ÉTAPE 2

ÉTAPE 3

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 91

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Mélangez le sel et l’eau dans l’un des verres, jusqu’à dissolution, et gargarisez-vous la bouche de ce mélange pendant au moins 30 secondes en usant de vos dents pour gratter l’intérieur de vos joues afin d’en détacher quelques cellules. (C’est mieux de le faire la bouche propre, donc pas juste après manger.) 2. Crachez le mélange dans l’autre verre et ajoutez une goutte de savon liquide. Le savon interagira avec les molécules de gras des membranes cellulaires et les décomposera, libérant le contenu des cellules dans l’eau. 3. Ajoutez le colorant à l’alcool réfrigéré dans un contenant séparé.

Inclinez à 45 degrés le verre contenant les cellules et versez-y doucement l’alcool réfrigéré afin qu’il forme une couche à la surface de l’eau salée. 4. Attendez 2 à 3 minutes. Vous devriez voir apparaître des amas blancs laiteux dans la couche d’alcool. Ce sont les molécules d’ADN déroulées. L’ADN n’est pas soluble dans l’alcool, il n’y a donc que dans cette couche qu’elles seront visibles. Dans l’eau salée, elles seront dissoutes. Utilisez un cure-dents pour attraper quelques-unes de ces molécules et les tirer de l’eau pour les regarder. Si vous avez un microscope, déposez-les sur une lamelle pour les observer de plus près.

LE SAVIEZ-VOUS ? En vous gargarisant à l’eau salée, vous récupérerez aussi des cellules de bactéries qui étaient dans votre bouche, si bien que l’ADN récupéré sera un mélange du vôtre et du leur !

ÉTAPE 4

La d de ouble l’ n u c A D N e h é l i ce t l app éotid ses ari es é s.

92 VOUS

EXPÉRIMENTER : FAIRE DE L’ADN AVEC DES BONBONS Même si l’ADN est présent dans tous les êtres vivants, des bactéries aux éléphants, il a toujours la même structure. Construisez vous-même votre molécule d’ADN pour voir à quoi elle ressemble. Les nucléotides seront représentés par des bonbons de différentes couleurs.

LA STRUCTURE DE L’ADN

IL VOUS FAUDRA :

La molécule d’ADN forme une structure en double hélice : deux longues colonnes de sucres (le désoxyribose) et de phosphates qui s’enroulent, et des nucléotides qui forment des ponts entre les deux. Si on déroulait cette molécule, on obtiendrait une longue bande droite semblable à une échelle, où chaque barreau serait formé de deux nucléotides : soit une paire adénine–thymine, soit une paire cytosine– guanine. Les nucléotides s’apparient toujours de la même façon. Leur ordre, A-T-C-G, sur l’un des deux montants de l’échelle détermine leur ordre sur l’autre montant. La séquence de nucléotides le long de la molécule d’ADN permet de coder l’information génétique, qui fournit aux cellules leurs instructions de croissance et de fonctionnement. À moins que vous ayez un jumeau homozygote, personne n’a le même ADN que vous. Il est intégralement stocké dans le noyau de chacune de vos cellules.

• De longs bonbons flexibles • Des cure-dents • Des bonbons mous (de quatre couleurs différentes) • 4 verres pour séparer les bonbons par couleur, étiquetés A, T, G, et C

Quand l’ADN se duplique, les deux moitiés de molécules se détachent de haut en bas, conservant chacun un nucléotide de chaque paire, avant que de nouveaux nucléotides soient ajoutés pour dupliquer les brins.

ÉTAPE 2

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 93

CE QU’IL FAUT FAIRE : 1. Disposez deux brins de sucres et phosphates (le long bonbon) sur une table. Vous allez construire une structure en échelle enroulée pour représenter la double hélice. 2. Enfoncez des cure-dents au travers d’un brin en les espaçant de façon régulière de chaque côté. Posez le brin bien à plat sur la table.

5. Enfoncez la pointe de chaque cure-dents dans le nucléotide opposé sur l’autre brin pour relier les deux moitiés. 6. Une fois votre molécule assemblée, tournez-la doucement sur elle-même pour obtenir une double hélice !

3. Ajoutez un nucléotide (bonbon mou) à chaque cure-dents, en les poussant bien à fond, jusqu’au contact avec le brin de bonbon flexible. RÉPLICATION 4. Faites de même avec l’autre brin. N’oubliez pas de bien apparier les couleurs : A avec T et C avec G !

ÉTAPE 3

= PLUS DE BONBONS !

Si vous voulez répliquer votre ADN, dégrafez-le par le milieu et ajoutez les bonnes couleurs de nucléotides pour refaire des paires. Finissez en ajoutant deux brins de plus (un pour chaque brin séparé) et enfoncez les cure-dents dedans pour les maintenir en place.

ÉTAPE 4

ÉTAPE 5

us vo

AT

ulez

N, N si vo T E N T I O onbon AD

s re b tirer le er vot mang z pas de re  ! lie n’oub nts d’abord e d e r cu

94 VOUS

DÉCOUVRIR : ALIMENTATION ET RÉGIME Il est parfois difficile de se décider sur un menu ! De quoi le corps a-t-il besoin ? Quel est le régime idéal, et pourquoi ? Les apports nutritifs que nous tirons des aliments se décomposent en plusieurs types, certains déjà rencontrés dans les pages précédentes. Un bon régime alimentaire contiendra la bonne proportion de chaque type.

TYPES DE NUTRIMENTS Eau Le plus important des apports alimentaires est l’eau : votre corps en est composé à 60 %. Elle sert à dissoudre et transporter les substances, ainsi qu’à éliminer les déchets. Elle régule la température par transpiration. On la trouve dans les liquides qu’on boit et on l’extrait des aliments solides au cours de la digestion.

Glucides Les glucides consistent en divers assemblages de sucres. Un ose est une molécule de formule CnH2nOn, dont les atomes peuvent s’arranger différemment, ce qui donne divers glucides (tels que glucose, fructose ou galactose). Deux oses s’assemblent pour former un disaccharide, tel que le saccharose ou le lactose, tandis que l’union de plusieurs oses forme un polysaccharide (une chaîne d’oses), comme l’amidon et la cellulose. Ces glucides se trouvent dans les fruits et la nourriture industrielle, les céréales (parfois transformés en farine pour le pain et les pâtisseries), les légumes et les produits laitiers (sous forme de lactose). Les glucides sont la principale source d’énergie du corps.

Protéines Les protéines sont composées d’acides aminés, eux-mêmes formés surtout de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote. On en trouve 21 types dans le corps humain. Différentes protéines sont formées de différentes séquences d’acides aminés.

95 Les protéines servent à la croissance et à la réparation des muscles, des cheveux, des ongles et de la peau. Celles qu’on mange sont cassées en acides aminés qu’on réorganise en nouvelles protéines. Le foie peut aussi les convertir en glucides. Les aliments riches en protéines sont la viande, le poisson, les produits laitiers et les œufs, les graines, les fruits à coque, les pois et d’autres légumes encore.

Lipides Les lipides sont de longues chaînes appelées les acides gras unies à des molécules de glycérol (et parfois autres choses, selon le type). Elles sont hydrophobes, ce qui veut dire qu’elles ne se mélangent pas avec l’eau. Elles constituent une autre source d’énergie pour le corps et peuvent servir à la stocker, former des membranes et transporter des molécules. Fibres Il s’agit de matières indigestes telles que la cellulose des plantes. Elle permet à la nourriture ingérée de se déplacer dans le système digestif. Vitamines et minéraux Ce sont les substances organiques et inorganiques dont le corps a besoin en petites quantités qu’il ne peut synthétiser lui-même. Elles servent à de nombreux mécanismes chimiques, ainsi qu’à former des molécules.

LES VITAMINES sont désignées par une lettre de l’alphabet. L’acide ascorbique est la vitamine C, il intervient dans la réparation des cellules et dans le bon fonctionnement du système immunitaire. Les humains ont besoin de 13 vitamines : A, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12, C, D, E et K. LES MINÉRAUX dont le corps a besoin incluent le potassium, le sodium, le calcium, le magnésium, le fer, le zinc, le cuivre, l’iode, le sélénium et le cobalt. Certains sont nécessaires en grande quantité, pour produire les os, transporter l’oxygène dans le sang et envoyer des messages nerveux, tandis que les autres ne sont indispensables qu’en toutes petites quantités.

96 VOUS

EXPÉRIMENTER : DANS L’ASSIETTE Il est facile de manger tout ce qu’on nous donne et de perdre le compte des apports conseillés. Tenir un journal pour garder une trace précise de ce que vous mangez vous aidera. Assurez-vous de vous nourrir de bonnes choses en bonnes quantités ! Tenez la liste de ce que vous mangez aujourd’hui. Listez les aliments, la quantité approximative et l’heure où vous les mangez. Afin de mener une expérience véritable, ne changez pas vos habitudes ce jour-là. Il faut établir un tableau représentatif de votre alimentation. Ne vous laissez pas influencer par la liste. Si vous avez peur de ne pas y arriver, demandez à un ami ou un membre de la famille de vous observer et de la dresser pour vous un beau jour, sans vous le dire !

• Des sources de protéine : fruits de mer, viande blanche, volaille, œufs, légumes (haricots, pois et dérivés du soja), graines et fruits à coque. • Des fruits, entiers. Le jus, même fraîchement pressé, ne contient pas assez de ces précieuses fibres que vous apportera le fruit entier.

MANGEZ-VOUS BIEN ? Les recommandations officielles sont les suivantes : • Une large gamme d’aliments riches en nutriments. Il faut s’assurer que votre régime contienne des vitamines, des minéraux, des acides aminés de nombreux types, en bonne quantité. Manger tous les jours la même chose signifierait ne pas pouvoir tirer de votre alimentation toute la variété nécessaire (en plus, c’est lassant !).

PETIT D

ÉJEUNE

R

97

• Des légumes divers : feuilles (salade, brocoli), légumes fruits (poivrons et tomates), féculents (pommes de terre) et autres. • Des céréales, parfois complètes. La farine blanche est obtenue en écrasant les grains et en jetant leur peau, qui contient des fibres et des nutriments, c’est pourquoi manger des céréales et des pâtes complètes (où rien n’est jeté) est avantageux. • Des produits laitiers, dont du lait, du yaourt, du fromage, des boissons à base de lait de soja ; ce sont de bonnes sources de calcium. De préférence allégés ou maigres.

DÉJ

EUN

ER

pouvoir se vérifier en ligne. Essayez là aussi d’ingérer moins de 2 200 mg de sodium par jour, soit l’équivalent d’une cuillère à café.

Vous pouvez aussi calculer le nombre de calories que vous avez ingérées avec ces aliments (des bases de données en ligne vous donneront cette valeur au gramme pour tout un tas de produits, sinon regardez l’emballage). Il faudrait que vous mangiez entre 2 000 et 2 500 kilocalories par jour. Il est également recommandé que moins de 10 % de ces calories proviennent de sucres, et moins de 10 % de graisses saturées. La proportion de ces nutriments dans les produits devrait aussi se trouver sur l’étiquette, ou

DÎNE

R

98 VOUS

DÉCOUVRIR : ÉNERGIE ET ALIMENTS La calorie est une unité utilisée pour mesurer l’énergie que contient un aliment. Le nombre de calories détermine la quantité d’énergie que vous en retirerez en le mangeant. Mais elles servent aussi à mesurer l’énergie dépensée au cours d’une activité, si bien qu’on peut tenter d’équilibrer calories consommées et calories dépensées.

QU’EST-CE QU’UNE CALORIE? Une calorie (cal) est définie comme la quantité d’énergie qui élève la température d’un gramme d’eau de 1 °C. L’une des manières de mesurer cela est donc tout simplement de mettre le feu aux aliments et de s’en servir pour chauffer de l’eau. En mesurant précisément l’élévation de température en degrés, vous déterminerez la quantité de calories qui était contenue dans ces produits.

ÉNERGIE DES ALIMENTS

Une autre unité, la kilocalorie (notée kcal) représente 1 000 calories. Les mesures calorifiques sur les emballages sont le plus souvent données en kilocalories, même si la plupart des gens parlent encore de « calories » dans ce cas-là. Les scientifiques, eux, mesurent plutôt l’énergie en joules, avec 1 joule = 1/4 184 de kilocalorie (soit 4 184 joules = 1 kcal = 1 000 cal).

UN

ŒU

102 28 G D

E CHIP

S SA L É

155 KC

ES

AL

UNE POMM

E

72 KCAL

FB

RO

KCA UILLÉ L

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 99 ALIMENTS ÉNERGÉTIQUES Dans les aliments, l’énergie est surtout stockée dans les glucides et l’amidon. Les glucides servent à la respiration, ils fournissent aux muscles l’énergie pour leur mouvement, aux neurones celle d’envoyer des signaux électriques, et aux cellules celle de procéder à des réactions chimiques pour croître et se réparer. Les glucides stockent autour de 4 kcal/g (calories par gramme).

Les aliments riches en glucides seront plus énergétiques que ceux riches en protéines ou en amidon. On a vite fait de consommer plus de calories qu’on le pense, avec eux. Une boisson sucrée peut ainsi contenir autant de calories que tout le reste du repas. Les lipides sont aussi source d’énergie et elles sont plus denses, avec 9 kcal/g. On les décompose en acides aminés et glycérol au cours d’un processus appelé lipolyse. Les acides gras sont directement convertis en énergie ou en glucose. Le corps peut lui aussi stocker de l’énergie sous forme de molécules de lipides, qui pourront être décomposées au besoin.

L’amidon met plus longtemps à libérer son énergie, d’où son nom de « sucre lent » ; il faut le décomposer en oses, car il ne se convertit pas en énergie immédiatement comme les glucides simples. C’est une bonne façon d’obtenir de l’énergie, car les féculents qui en contiennent beaucoup sont aussi riches en fibres et autres nutriments. UN

UN BEIG

LA C NET À

ONFITU

A 289 KC

L

RE

EP A RT

DE

UN C

ER

AL 59 KC

P

298 IZZA A KCA U PEPP E RO L N

R AC K

I

IL D E UX CU

LÈRES D

E MOUTA

6 KCAL

RDE

100 VOUS

DÉCOUVRIR : RÉGIMES DANGEREUX Une alimentation équilibrée vous assure la bonne quantité d’énergie, de nutriments et de minéraux qu’il vous faut pour un corps sain. Si votre régime ne contient pas assez de quelque chose, vous pourriez vous sentir affaibli et même développer une maladie. Voici les principales carences identifiées, ainsi que leurs symptômes courants.

CARENCE EN PROTÉINES Les premiers symptômes incluent la fatigue et l’irritabilité. Dans les cas extrêmes, on constate une perte de masse musculaire, une décoloration de la peau et des cheveux, une peau fragilisée et une rétention d’eau (estomac gonflé). Les aliments riches en protéines sont le lait, la viande et les légumes (surtout pois et haricots).

CARENCE EN GLUCIDES Le corps sait convertir protéines et lipides en énergie au besoin, mais une

carence en glucides prolongée peut entraîner la cétose, qui vous donnera une haleine curieusement sucrée. Les glucides sont présents dans les aliments sucrés et les féculents, mais mieux vaudra toujours les consommer au sein de produits fibreux, tels que fruits, légumes et céréales complètes.

CARENCE EN VITAMINES Manger un large éventail de produits permettra de vous procurer toutes les vitamines nécessaires. Chaque type de vitamine est associé à une maladie qui se déclenche en son absence, certaines assez graves.

• VITAMINE A : Carottes, patates douces et épinards. Sa carence entraîne une perte de vision pouvant aller jusqu’à la cécité. • VITAMINE C : Fruits et légumes, baies, poivrons et agrumes. La carence est rare, mais provoque le scorbut (gencives sanglantes et douleurs osseuses). Elle contribue aussi à combattre les infections, sa carence entraîne donc une hausse des maladies opportunistes.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 101

• VITAMINE D : Poissons gras et produits laitiers. Produite par la peau exposée au soleil. Sa carence entraîne le rachitisme, maladie des os qui les rend fragiles et cassants.

COMPLÉMENTS Certains produits sont complémentés en vitamines et minéraux. Par ailleurs, certaines personnes ingèrent des compléments vitaminés en comprimés pour éviter d’en manquer. Cependant, une hypervitaminémie est possible si on en consomme trop. Tant que votre alimentation est équilibrée (et sauf avis contraire de votre médecin), ces compléments ne vous seront pas nécessaires !

CARENCE EN MINÉRAUX Certaines des carences les plus fréquentes sont dues à des manques de minéraux dans l’alimentation.

• FER : Il permet de transporter l’oxygène dans le sang. Sa carence entraîne l’anémie, qui provoque la fatigue, l’apathie, la faiblesse et une moindre résistance au froid. Pour éviter cela, mangez des abats, des lentilles et des légumes.

• IODE : Une carence en iode peut entraîner un goitre (enflement du cou) provoqué par un gonflement de la glande thyroïde. On en trouve dans algues, fruits de mer et produits laitiers. • ZINC : Sa carence peut provoquer de l’acné, des dermites, des diarrhées, des ulcères de la bouche, une croissance interrompue et une vulnérabilité aux infections. On en trouve dans les huîtres, les fruits de mer, le bœuf, les légumes et les fruits à coque.

que li

tre de

a d OUS nCdhemi-gramomi e V Z E L u E u t

RAPPsang contienns le sang de q votre s avez da rd. u tanda fer. Vo un clou s ire produ

e

102 VOUS

APPRENDRE : CHOISIR SON ALIMENTATION Jetez un œil à ces journaux de repas et déterminez s’ils remplissent les conditions décrites dans les huit phrases suivantes qui présentent des régimes équilibrés. 1. Ce régime contient au moins cinq portions de fruits et légumes variés (une portion est une quantité qui remplit la paume de la main). 2. Ce régime est à base d’aliments riches en fibres et en amidon, tels que pommes de terre, pain, riz et pâtes. (Chips et frites ne comptent pas !) 3. Ce régime contient des produits laitiers ou des alternatives possibles à ces produits. 4. Ce régime contient des protéines, comme on en trouve dans les haricots, les poissons, les œufs, la viande... 5. Ce régime fournit suffisamment d’eau (6 à 8 verres par jour).

RÉGIME

A

JOURNAL : mercredi PETIT DÉJEUNER : grand bol de céréales avec du lait (382 kcal); verre de jus d’orange (54 kcal) ENCAS : aucun DÉJEUNER : Mozzarella, basilic, roquette et tomate en salade avec vinaigre balsamique et huile d’olive (214 kcal), 3 grands verres d’eau (0 kcal), verre de coca (120 kcal) ENCAS : aucun DÎNER : poulet, purée de pommes de terre avec sauce, maïs grillé (1 290 kcal), grand bol de glace au chocolat (600 kcal), grand milkshake à la fraise (1 115 cal)

6. Ce régime est pauvre en graisse, en sel et en sucre. 7. Ce régime est équilibré, il contient de bonnes proportions des différents types d’aliments (légumes, fruits, céréales, protéines, produits laitiers). 8. Ce régime contient la quantité préconisée de calories quotidiennes (entre 2 000 et 2 500 kcal).

1

2

3

4

5

6

7

8

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 103 RÉGIME

B RÉG

JOURNAL : samedi verre de jus d’orange PETIT DÉJEUNER90:  k cal) (54 kcal), muffin (6 (181 kcal) ENCAS : sachet de chips de pain complet, dinde et DÉJEUNER : Sandwich (72 kcal) me pom fromage (640 kcal), (140 kcal), barre de ENCAS : verre de coca chocolat (456 kcal) cal), patate au four DÎNER : Poulet (230x  k llères de beurre cui (280 kcal) avec deu(15 kcal) avec sauce (200 kcal), salade (330 kcal) (310 kcal), gâteau

1 5

2 6

PETIT DÉJEUNER : Smoothie à la banane, avoine, mangue, lait et miel (156 kcal) ENCAS : Deux galettes de riz multigraines, beurre de cacahuète et confiture (218 kcal) DÉJEUNER : bagel mayo et poulet, laitue, tomate (521 kcal), soda sans sucre (0 kcal) ENCAS : Pomme (72 kcal) DÎNER : Soupe carotte lentille, tranche de pain (238 kcal), crème glacée (330 kcal)

3

4

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

RÉGIME D

PETIT DÉJEUNER verre d’eau (0 kcal) : Œuf et toasts (300 kcal), galette de pomme s de terre (140 kcal), ENCAS : Tranches de pom me (15 kcal) DÉJEUNER : Escalope de poulet pané (630 kcal) , coca light (0 kcal) ENCAS : Barre chocolaté e (280 kcal) DÎNER : cheeseburger (5 40 kcal), frites (230 k cal), verre d’eau (0 cal)

2

3

C

JOURNAL : jeudi

JOURNAL : mardi

1

IME

4

5

6

7

8

104 VOUS

DÉCOUVRIR : DÉPENSE D’ÉNERGIE Les calories ne mesurent pas que l’énergie dans la nourriture, elles servent aussi à nous indiquer la quantité d’énergie nécessaire pour effectuer des activités physiques. L’énergie est nécessaire pour contracter vos muscles squelettiques, ceux qui servent à vous mouvoir, ainsi que vos muscles internes, qui font fonctionner votre système digestif, permettent à vos poumons de se gonfler et de se contracter quand vous respirez et pompent le sang partout dans votre corps. Pour tout cela, votre corps aura besoin d’énergie en quantité variable selon votre taille.

Découvrez la quantité de calories brûlées lors de ces activités simples. (Les valeurs de la page 105 sont données pour un enfant de 12 ans, en kilocalories par heure [kcal/h].)

NE RIEN FAIRE OU PRESQUE Votre corps fait toujours quelque chose. Il respire, il digère, il envoie des messages chimiques dans le corps par les nerfs. Il dépense donc

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 105

en permanence une petite quantité d’énergie.

• En étant assis sans rien faire, on brûle 30 kcal/h. • En parlant ou en regardant un écran, vous brûlerez 60 kcal/h. • En faisant un effort modéré tout en restant assis (déplacer des choses, regarder à droite à gauche), ce sera plutôt 120 kcal/h. • En restant debout, ce sera 90 kcal/h. Même en dormant, vous dépenserez environ 20 kcal/h.

BOUGER UN PEU Pour marcher à une allure modérée, il vous faudra dépenser 105 kcal/h, et si vous accélérez le pas et portez quelque chose, cela montera à 290 kcal/h. Si le sol est inégal, il faut augmenter cette valeur d’un tiers. Faire du vélo à faible vitesse (autour de 10 km/h) brûlera 174 kcal/h. Si vous montez des escaliers, faites-le en courant ! Vous brûlerez 470 kcal/h, bien plus que les 380 kcal/h que cela vous aurait coûté en marchant (et encore beaucoup plus qu’en prenant l’ascenseur !).

PENDANT LA GYM Beaucoup font des exercices pour brûler des calories, mais la salle de sport est aussi un bon endroit pour se

renforcer, gagner en endurance et en vigueur. Il y a beaucoup d’activités possibles. Voici les plus fréquentes :

• COURSE À 10 KM/H : 650 kcal/h • SAUT À LA CORDE : 800 kcal/h • NAGE SOUTENUE : 650 kcal/h • AÉROBIC : 400 kcal/h • RAMEUR : 350 kcal/h

S’AMUSER Inutile d’être un athlète professionnel pour brûler des calories, les activités de détente marchent aussi. Vous brûlerez 274 kcal/h en jouant au volley, 384 kcal/h en patins à roulettes, 108 kcal/h en skate et même un élégant ballet vous fera dépenser 300 kcal/h. Bien sûr, rire brûle aussi des calories, et pas qu’un peu ! Environ 100 kcal/h.

106 VOUS

EXPÉRIMENTER : COMBIEN DE SUCRES DANS VOTRE ASSIETTE ? Le sucre rend les aliments goûteux et tentants. C’est bien pour ça que la nourriture industrielle en contient plein : c’est un moyen facile et bon marché d’obtenir un goût satisfaisant. Mais cela n’aide pas à adopter un régime équilibré ! Le niveau de sucre dans certains produits atteint des sommets surprenants. Il est important de le vérifier.

IL VOUS FAUDRA : • Un échantillon de nourriture à analyser. Le contenu de votre réfrigérateur, de votre placard, ou une liste des produits mangés dans la journée. N’oubliez pas d’y inclure les boissons ! • Une balance de cuisine • Papier, crayon et calculatrice

l o n as riti t N u ta taincer ) F vings per con 2/3 cup (55g 8 ser

Serv

e ing siz

g servin t per Amoun

Calori

es

230

ue ly Val % Dai 10% 1%

Fat 8g Total Fat urated Sat 0mg ns Fat Tra 160mg g Sodium erol 0m 337g Cholest ydrate Carboh Total r 4g tary Fibe Die ars 12g Sugars al Sug Added Tot s 10g ude Incl

0% 7% 0% 13% 14%

20%

10% 3g 20% cg 45% D 2m Vitamin 6% 260 mg Calcium in a g nutrient a Iron 8m 235mg much 0 calories 2.00 you how ium diet. tells Potass (DV) daily

Protein

to a value advice. ributes % daily * The of food cont ral nutrition for gene serving used day is

Composition 8 portions par paquet

Une portion

Quantité par portion

Calories



55g

230

% Apport journalier Total Lipides 8 g 10 % Graisses saturées 1 % Acide gras trans 0 mg 0 % Sodium 160 mg 7 % Cholestérol 0 mg 0 % Total Glucides 337 g 13 % Fibres 4 g 14 % Total Sucres 12 g Dont 10 g de sucre ajouté 20 % Protéines 3 g Vitamine D 0,002 mg Calcium 260 mg Fer 8 mg Potassium 235 mg

10 % 20 % 45 % 6 %

* Le % d’apport journalier recommandé (AJR) vous indique la contribution de chaque portion à un régime quotidien équilibré. Un apport de 2 000 kilocalories par jour sert de référence moyenne.

107

CE QU’IL FAUT FAIRE : Prenez chaque produit et regardez les informations nutritionnelles sur son paquet. La plupart indiqueront les plus importantes : taille d’une portion, calories, lipides, protéines, glucides et autres nutriments. Calculez la quantité de sucres totale : • Écrivez la quantité de sucre dans une portion et le nombre de portions. Si le paquet est ouvert, il vous faudra peser le produit restant pour déterminer le nombre de portions encore présentes. Prenez le poids d’une portion en grammes et divisez le nombre de grammes restant par cette valeur : Si j’ai 120 g et qu’une portion pèse 55 g, j’ai 120/55 = 2,18 portions.

• Calculez ensuite la quantité de sucre totale. Ici, une portion contient 12 g de sucre, donc 2,18 portions contiennent 2,18 × 12 = 26,16 g de sucre.

L’ÉTIQUETTE sépare le « sucre ajouté » du sucre naturellement présent dans le produit. Si vous voulez manger moins de sucre, une bonne technique est de n’acheter que des produits sans sucre ajouté. Ils sont souvent bons, car le sucre naturel, c’est délicieux !

Convertissez ensuite cette valeur en grammes en quantité de paquets de sucre d’un kilo (1 000 g). Divisez le total par 1000 et imaginez manger directement ce nombre de paquets !

ET S’IL N’Y A PAS D’ÉTIQUETTE ? Il n’y a pas toujours d’informations nutritionnelles sur les produits. Un fruit frais, un légume n’ont pas d’étiquette, pas plus qu’un plat maison. Utilisez dans ce cas une balance de cuisine pour calculer le poids total ou regardez la recette employée.

Cherchez ensuite en ligne les informations nutritionnelles du produit ou d’un équivalent. En tapant par exemple « combien de sucre dans une pomme » dans un moteur de recherche, nous trouvons rapidement la valeur de 10 g.

108 VOUS

APPRENDRE : DES ASSIETTES PLEINES D’ÉNERGIE Quelle quantité d’énergie y a-t-il dans votre assiette ? Les aliments gras et sucrés sont ceux qui contiennent le plus de calories. Les aliments sains, faibles en sucre et riches en fibres, en contiennent moins. Pouvez-vous classer ces aliments, des plus caloriques au moins caloriques ? Aidez-vous des informations des pages précédentes. 1. Une pomme

9. Une gousse d’ail

2. 20 g de chips salées

10. Un verre de lait

3. Une entrecôte

11. Une part de pizza au pepperoni

4. Un sachet de 500 g de bonbons au chocolat

12. Deux cuillères de moutarde

5. Un gâteau au chocolat de 1 kg en entier

13. Un beignet à la confiture

6. Un œuf brouillé

14. Un oignon

7. Un bol de céleri-rave râpé

15. Un verre d’eau

8. Un burger, une petite portion de frites et un coca normal

16. Un cracker

COMBIEN DE CALORIES DANS UNE VACHE ? À l’aide des informations ci-dessous, pouvez-vous calculer les calories que vous consommeriez en mangeant toute une vache pour ne laisser que les os ? • Poids moyen d’une vache : environ 800 kg • Proportion de gras dans une vache : 20 % • Proportion de muscle : 55 % • Proportion d’os : 25 %

er r test 6 pou aches ! 3 1 e pag des v ances naiss n o c vos

ALLEZ

• Kilocalories par gramme gras de vache : 9 • Kilocalories par gramme de muscle : environ 2,8 Si l’apport journalier recommandé en kilocalories est de 2 000, combien de jours pourrezvous tenir en ne mangeant que cette vache ? (En supposant que la viande reste fraîche !)

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 109

APPRENDRE : DANSER POUR LE DÎNER Combien de calories brûleriez-vous au cours d’une demi-heure de skateboard ? Combien en fournissent deux œufs brouillés ?

À l’aide des informations des pages 98–99 et 104–105, reliez chacune de ces activités avec l’aliment (et ses calories) qui contient ce qu’elle coûtera, pour une personne moyenne de 68 kg. A. Skateboard pendant 32 minutes

1. 225 g de chips salées

B. Debout pour 48 minutes

2. Un beignet à la confiture

C. Sieste de 9 minutes

3. Une pomme

D. Jouer au volleyball un peu plus de 4 heures

4. Deux œufs brouillés

E.  Courir en montant des escaliers pendant un peu plus de cinq heures

5. Un cracker

F. Rire pendant 173 minutes

7. Huit parts de pizza au pepperoni

G. Marcher à allure modérée pendant 61 minutes

6. Une cuillère de moutarde

110 VOUS

DÉCOUVRIR : COMMENT MARCHE LE GOÛT ? Le goût est central dans l’alimentation et en rapport direct à notre biologie. Les sens du goût et de l’odorat sont liés à des parties du système nerveux indépendantes de notre volonté. Des choses dégoûtantes peuvent ainsi provoquer des vomissements spontanés. Goûts et odeurs déclenchent des réponses émotionnelles. Les humains ont évolué de manière à pouvoir utiliser leur goût pour détecter ce qui est bon à manger pour eux. Les aliments amers peuvent receler du poison, tandis que les produits salés ou sucrés sont souvent de bonnes sources de nutriments et d’énergie. Le goût d’un aliment dépend de nombreux facteurs, dont la saveur, la texture, l’odeur et la température. C’est pourquoi les aliments froids paraissent plus fades : on détecte moins bien leur odeur. La langue est un ensemble de huit muscles interconnectés pour manipuler la nourriture, aider à la mastication et amener le contenu de la bouche vers la gorge pour l’avaler. Elle est aussi couverte de papilles, de petites excroissances que vous pouvez voir dans le miroir. Elles augmentent beaucoup la surface de la langue et sont couvertes de récepteurs du goût appelés papilles gustatives.

À l’avant de la langue, il y a de 3 à 5 papilles gustatives par papille, ellesmêmes entre 200 et 400. Tout au fond, on trouve une partie en V où les papilles sont plus grosses et comptent des milliers de papilles gustatives chacune. Sur les côtés, vers le fond, se situe une série de plis, chacun pourvu de centaines de papilles gustatives. On trouve aussi ces papilles, ainsi que d’autres cellules réceptrices du goût, ailleurs dans la bouche : au fond de la gorge, dans le nez et même dans le haut de l’œsophage.

MAUVAISES LANGUES On entend parfois dire que les papilles gustatives sont regroupées sur la langue en fonction de saveurs qu’elles détectent. Ce n’est pas vrai ! Il y a bien différents types de papilles pour différents goûts, mais tous sont répartis équitablement sur la langue, même si on trouve plus de papilles au fond et sur les côtés, et moins au milieu.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 111

LA LANGUE Grosse papille

Pore gustatif

Plis

Papilles

Nerfs

Voici les différents goûts que détecte la langue : • SUCRÉ : dans le sucre bien sûr, mais également activé par certains acides aminés et certains alcools. • ACIDE : activé par les substances acides, telles que le jus de citron ou le vinaigre. • SALÉ : activé par le sel de table (chlorure de sodium) ou des minéraux comme le potassium ou le magnésium. • AMER : de nombreuses substances activent ces papilles, essentielles pour reconnaître les plantes empoisonnées. • SAVOUREUX : parfois appelé umami, activé par des acides aminés comme l’acide glutamique ou l’acide aspartique, à la saveur de viande.

Cil gustatif

112 VOUS

APPRENDRE : LA LANGUE Elle est toujours là, dans votre bouche, à jouer son rôle crucial dans l’alimentation et le goût des choses, mais que savez-vous vraiment d’elle ? Testez vos connaissances avec ce quiz !

PETIT QUIZ : LA LANGUE 1. Combien de muscles forment la langue ? a) 1 b) 2 c) 4 d) 8 e) 16 2. Vrai ou faux : votre langue est unique, comme une empreinte digitale. a) Vrai b) Faux 3. Combien pèse-t-elle ? a) Environ 20 g b) Environ 50 g c) Environ 70 g d) Environ 100 g e) Environ 200 g

4. Quels sont les 5 goûts qu’elle détecte ? a) Savoureux, sucré, acide, bon, mauvais b) Grincheux, dormeur, joyeux, timide, simplet c) Amer, sucré, salé, acide, épicé d) Acide, sucré, amer, brûlé, savoureux e) Salé, sucré, amer, acide, savoureux 5. Quelle partie de la langue détecte le sucre ? a) La pointe b) Le fond c) Les côtés d) Le milieu e) Toute la langue 6. Vrai ou faux : toutes les cellules du goût se trouvent sur la langue. a) Vrai b) Faux

7. Combien y a-t-il de papilles gustatives dans une bouche ? a) 100–200 b) 500–1 000 c) 2 000–8 000 d) 10 000–20 000 e) 50 000+ 8. Quel pourcentage de gens sont capables de rouler leur langue en tube ? a) 0 % b) 10–15 % c) 20–35 % d) 65–80 % e) 85–100 % 9. Lequel de ces aliments a un goût acide ? a) Jus de citron b) Pain blanc c) Chamallows d) Chips e) Jambon fumé 10. Vrai ou faux : les dentistes recommandent de se brosser la langue en même temps que les dents. a) Vrai b) Faux

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 113

DÉCOUVRIR : NOURRITURES DE L’EXTRÊME Les technologies modernes nous ont permis de créer des versions extrêmes de nos aliments favoris. Voici quelques-uns de ces produits plus vrais que nature, parfois obtenus en repoussant toujours plus loin les frontières de la science culinaire.

LE PIMENT LE PLUS FORT Le Carolina Reaper, un poivron rouge et fripé à la petite queue pointue, est selon le Guinness Book of World Records le plus fort des piments. La force d’un piment se mesure sur l’échelle de Scoville qui note la concentration de capsaïcine dans les plantes. Le Reaper atteint 2 000 000 d’unités Scoville, ce qui signifie qu’un échantillon doit être dilué 2 000 000 de fois avant de ne plus pouvoir être détecté sur la langue.

L’ALIMENT LE MOINS CALORIQUE Les fruits et les légumes comme le céleri, le pamplemousse et la laitue sont très faibles en calories, car ils sont faits principalement de fibres et d’eau. Une théorie avance ainsi que le céleri coûte plus d’énergie à digérer qu’il n’en fournirait au corps, en raison de son fort taux de cellulose, ce qui lui donnerait une valeur calorique négative. Ce n’est pas vrai, mais cela reste bien plus sain que beaucoup d’autres produits !

LE ROI PUANT Il y a beaucoup de prétendants au titre de l’aliment qui sent le plus mauvais, mais l’un d’eux se distingue particulièrement : le durian, gros fruit à l’écorce épineuse et à la chair jaune pâle, dont le goût onctueux rappelle un peu l’amande. Malgré ce goût délicat, son odeur est bien différente : on la décrit comme de l’oignon pourri, de la térébenthine ou encore des fumets d’égout. Il sent si mauvais qu’il est interdit d’en manger dans les transports publics et les hôtels de certains pays d’Asie du Sud-Est.

114 VOUS

EXPÉRIMENTER : EXPÉRIENCE DE GOÛT Le goût est une sensation très complexe, où interviennent l’odeur, la texture, la température et même l’aspect des aliments. Dans cette expérience, vous déterminerez des goûts sans voir ni sentir ce que vous mangez, sans même en discerner la texture. Demandez l’aide d’un ami pour vous passer la nourriture à l’aveugle !

IL VOUS FAUDRA : • Un bandeau et un pince-nez • Des coupelles, des fourchettes • Des échantillons de nourriture aux saveurs différentes, mais à la texture semblable : – Liquides : eau sucrée, eau salée, jus de citron (acide), tonique (amer) – Aliments de textures proches, coupés en cubes : pomme, pomme de terre, patate douce, poire (pas trop mûre), oignon – Des aliments à l’odeur forte en quantités égales : chocolat, ail, fromage, gingembre, biscuits à la cannelle, biscuits à l’ail

E ENC S É PR T EE L U A DC E S S A I R NÉ

N’essayez pas de tout trouver, ce n’est pas la peine ! Rien n’est indispensable et vous pouvez ajouter ce que vous voulez. Si vous avez des allergies, ne goûtez rien qui pourrait provoquer une réaction ! (Lisez les pages 122– 123 pour en savoir plus là-dessus.)

CE QU’IL FAUT FAIRE : Concevez l’expérience vous-même ! Ne changez qu’un facteur à la fois, afin de bien tester si vous identifiez le goût sans la vue ou sans l’odeur. Utilisez le bandeau pour ne pas voir et le pincenez pour ne pas sentir. Pourrez-vous identifier les produits de textures semblables rien qu’à leur goût, en portant bandeau et pince-nez, ou ceux à l’odeur forte rien qu’à leur odeur, en portant le bandeau et sans les porter à votre bouche ?

115

LE GOÛT DES COULEURS Vous pourriez aussi enquêter sur la manière dont les couleurs affectent votre sens du goût. Versez divers colorants alimentaires dans des verres de soda incolore, et distribuez des échantillons à vos amis. Leur trouvent-ils un goût différent ? Pouvez-vous déterminer le parfum d’un bonbon les yeux fermés ?

CHEWING-GUMS GOÛT MIRACLE Synsepalum dulcificum est une plante d’Afrique de l’Ouest aux propriétés fascinantes. C’est l’une des rares espèces dont les baies contiennent un produit chimique appelé la miraculine, qui affecte les papilles gustatives d’une étrange manière. Les baies n’ont pas le goût sucré, mais la miraculine se lie aux récepteurs acides de manière à ce qu’un produit acide soit identifié comme sucré. Autrement dit, si vous mangez un produit qui contient de la miraculine puis que vous mangez un citron, il ne sera pas aussi acide que d’habitude, mais plutôt sucré. L’effet se prolonge une demi-heure environ avant de se dissiper, une fois la miraculine évacuée par la salive. Ces baies ont traditionnellement été employées en cuisine pour adoucir les plats. On trouve cette baie miracle et même des chewing-gums à la baie miracle dans certains pays.

116 VOUS

DÉCOUVRIR : COMMENT SENTEZ-VOUS ? Votre odorat est incroyablement important et utile. Il a évolué pour améliorer votre survie, détecter les aliments avariés et éviter les dangers, tels que les prédateurs et les incendies. L’odorat est si puissant que certains le considèrent comme plus important que la vue ou l’ouïe. Il l’est à tel point que 5 % de notre ADN, pas moins, est lié à l’olfaction, notre faculté de sentir.

COMMENT ÇA MARCHE Les odeurs sont formées par les molécules des substances qu’on sent, qui se sont évaporées dans l’air jusqu’à votre nez. Ainsi, plus elles sont volatiles (facilement évaporées), plus elles sentiront fort. Les métaux, dont les molécules ont tendance à rester en place, ne sentent pas grand-chose, à

SYSTÈME OLFACTIF

Bulbe olfactif

Récepteurs olfactifs

Poils et mucus pour bloquer la poussière

Molécules odorantes

Cavité nasale

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 117 moins de s’en approcher. Les aliments sentent surtout quand on les chauffe, car cela augmente l’évaporation. Les molécules odorantes, une fois dans votre nez, passent par des poils et un mucus censés bloquer les poussières et aboutissent dans une zone de la taille d’un timbre-poste au fond de votre fosse nasale. Cette zone est couverte de cils, semblables à des poils minuscules, qui en augmentent la surface et contiennent des millions de récepteurs olfactifs. Les humains en possèdent autour de 12 millions qui leur permettent de distinguer les odeurs. Les récepteurs sont eux aussi couverts de mucus, qui piège les molécules odorantes pour les analyser. Diverses combinaisons de récepteurs sont activées par chaque odeur, et des messages sont envoyés en fonction dans les nerfs du bulbe olfactif, la partie du cerveau qui interprète les odeurs. Le nez n’a pas besoin de beaucoup de matière pour mener l’analyse d’une odeur. On peut ainsi détecter un putois grâce à environ 0,000 000 000 007 g de molécules. Toutefois, plus il y en a, plus forte sera l’odeur.

ODEUR ET GOÛT Le goût de la nourriture dépend de beaucoup de choses, mais on estime que 80 % du goût provient de l’odeur. Les récepteurs olfactifs du nez

détectent l’odeur d’un aliment avant qu’il ne soit en bouche et cette information se mélange dans le cerveau avec celle venue des papilles gustatives. Quand on a faim, notre odorat augmente sa sensibilité. Les humains sont capables de différencier un nombre extraordinaire d’odeurs, au moins 10 000, certains scientifiques avançant même des valeurs très supérieures. De nombreux animaux, dont les chiens, sont encore meilleurs : un chien peut compter autour de 200 à 300 millions de récepteurs olfactifs. D’autres êtres emploient leur odorat pour se repérer entre eux et suivent à la trace des produits très odorants appelés phéromones libérés par leurs congénères. Certains papillons de nuit se repèrent ainsi à plus de 7 km. L’odorat est fragile. Un simple rhume entraîne une augmentation du mucus, ce qui peut bloquer le passage des molécules odorantes aux récepteurs. Bien d’autres choses affectent l’odorat, de dommages nerveux à la fumée du tabac, en passant par les problèmes de dent, l’exposition à certains produits chimiques tels que les insecticides ou les solvants, les traitements de radiothérapie et les troubles du système nerveux tels que la maladie de Parkinson ou Alzheimer.

118 VOUS

DÉCOUVRIR : SCIENCE ODORANTE Les molécules qui s’évaporent et produisent une réponse olfactive dans votre nez sont de nombreux types. Parmi les plus rencontrées dans l’alimentation, on trouve une classe particulière : les esters. Ce sont des molécules organiques, ce qui veut dire qu’elles sont composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène. Elles sont à l’origine de l’odeur (et du goût) de nombreux fruits et fleurs.

Les esters sont le résultat d’une combinaison entre un acide et un alcool. Ils sont responsables de l’odeur spécifique des plantes et des fruits. Les exemples les plus communs sont :

ALCOOL

ACIDE

ESTER

ODEUR

Octanol

Acide acétique

Acétate d’octyle

Orange

Alcool isoamylique

Acide acétique

Acétate d’isopentyle

Banane

Éthanol

Acide butyrique

Butanoate d’éthyle

Ananas

Éthanol

Acide formique

Formiate d’éthyle

Framboise

Les pêches, les pamplemousses, les pommes, les prunes, les cerises, les fraises, les framboises, les raisins et les noix de coco tirent leur odeur d’un ester. Ses esters sont aussi à l’origine de l’odeur des fruits à coque, du bois, de la menthe, du beurre, de l’huile, des champignons, du foin, de la colle, de la cannelle et de l’anis.

R PA

FU

M

CIT

RO

Quand les scientifiques ont compris que des molécules étaient à l’origine des saveurs et des odeurs et qu’ils ont pu les isoler, ils ont ensuite sauté le pas et se sont mis à les produire artificiellement en produisant les mêmes combinaisons d’acides et d’alcools et en ajoutant de l’acide sulfurique pour catalyser la réaction et encourager les molécules à se lier entre elles.

N

PARFUM

FRAISE

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 119

DES ESTERS COMMUNS

ACÉTATE D’OCTYLE

ACÉTATE D’ISOAMYLE

BUTANOATE D’ÉTHYLE

FORMIATE D’ÉTHYLE

PAS TOUT À FAIT COMME LES VRAIS Les esters artificiels sont très utilisés pour obtenir des saveurs de synthèse, pour les bonbons et autres, ainsi que pour les parfums, les désodorisants et les produits cosmétiques. Mais c’est parfois éloigné : les bonbons à la banane n’ont pas le goût de banane, comme vu page 11. Une banane est un mélange de molécules odorantes, de saveurs et de textures qu’il est impossible de reproduire dans un bonbon !

PAR

FU

MC

ITR

ON

VE

Les esters sont produits par les plantes pour attirer les animaux à leurs fruits, ou les insectes à leur nectar. Ce n’est pas tout : en cas de danger, les abeilles libèrent une phéromone composée d’acétate d’isoamyle pour prévenir leurs congénères.

ANECDOTE AMUSANTE La liaison chimique qu’on trouve dans les esters entre un acide et un alcool est la même que dans les lipides, où le glycérol (un alcool) se lie à un acide gras.

RT

PARFUM

MYRTILLE

PARFUM O

RA N G E

120 VOUS

EXPÉRIMENTER : CRÉER LE PARFUM D’UNE ORANGE Parmi les esters qui confèrent aux oranges leur parfum, on trouve l’acétate d’octyle. L’oranger produit ces esters pour attirer les animaux à ses fruits. Nous, nous pouvons l’utiliser pour produire un parfum !

IL VOUS FAUDRA :

CE QU’IL FAUT FAIRE :

• 1 orange • 225 ml d’alcool à friction (alcool à 70 %) • Un zesteur ou une rape à petits trous • Un bocal et son couvercle • Une passoire

1. Zestez de l’orange. C’est un terme culinaire, il s’agit de râper l’écorce de l’orange et s’arrêter quand elle devient blanche. (Demandez l’aide d’un adulte.) C’est dans l’écorce que se trouvent les huiles qui donnent son odeur à l’orange, c’est donc la seule partie utile ici. Zestez jusqu’à obtenir un fruit tout blanc.

E ENC S É PR T EE L U A DC E S S A I R NÉ

ÉTAPE 1

FABRIQUER UNE ODEUR

ÉTAPE 2

ÉTAPE 3

121

2. Placez le zeste dans un bocal avec l’alcool et laissez reposer à l’abri de la lumière pendant 2 à 6 semaines. Secouez le bocal une ou deux fois par jour, pour vous assurer que tous les zestes entrent en contact avec l’alcool et bien mélanger le parfum. 3. Versez le parfum au travers d’une passoire pour en ôter les zestes. Vous pouvez le verser dans une bouteille de parfum ou n’importe quel flacon qui se bouche et vous en déposez une goutte sur le poignet et le cou, ou derrière les oreilles. L’alcool va s’évaporer sous l’effet de votre chaleur corporelle et les molécules odorantes seront libérées dans l’air. Tout le monde pourra les sentir !

FAITES À VOTRE FAÇON Pour personnaliser votre parfum, vous pouvez ajouter d’autres ingrédients à l’odeur forte en plus des zestes d’orange. Un bâton de cannelle, une gousse de vanille, des clous de girofle, des cardamomes. La vanille doit être coupée en petits bouts au couteau (avec l’aide d’un adulte), les autres épices s’écrasent dans un mortier à l’aide d’un pilon jusqu’à obtenir une poudre fine, avant de la verser dans l’alcool avec le zeste. Essayez aussi d’ajouter des zestes d’autres fruits, du citron vert ou du pamplemousse. Certains fonctionnent mieux que d’autres, il faudra expérimenter ! C’est ça la science !

ORANGES ZESTÉES L’écorce d’orange n’est pas seulement la partie qui contient les huiles, elle forme aussi une peau étanche qui conserve le jus à l’intérieur du fruit. La peau blanche, elle, est perméable à l’eau, il ne faut donc pas trop attendre si vous voulez manger une orange zestée, car elle va sécher à mesure que s’évaporera son eau. De plus, son jus va réagir avec l’oxygène de l’air, ce qui altérera son goût. Pour la conserver, placez-la dans un récipient fermé au réfrigérateur.

122

DÉCOUVRIR : ALLERGIES Votre système immunitaire combat les maladies. Pour cela, il envoie des anticorps pour attaquer bactéries et virus qui seraient entrés dans votre corps. Parfois, cela fonctionne mal ; votre corps peut déclencher une réaction immunitaire alors qu’il n’y avait aucune infection. Les allergies alimentaires sont fréquentes. Elles déclenchent parfois des réponses intenses, pouvant aller jusqu’à des démangeaisons, des gonflements, des vomissements, des diarrhées et des suffoquements.

ALLERGIES ALIMENTAIRES Les allergies fréquentes diffèrent selon les régions, mais les plus communes sont celles aux fruits à coque, aux cacahuètes, aux œufs, au lait (lactose), aux fruits de mer, au soja et au blé (gluten). Des protéines spécifiques dans notre alimentation peuvent se lier à une classe d’anticorps, les immunoglobulines E, qui prend ces protéines pour une maladie infectieuse. Cela libère de l’histamine, un composé anti-inflammatoire, et entraîne un afflux de sang dans la zone touchée. Très utile pour y transporter un grand nombre de globules blancs si vous êtes malade, beaucoup moins si vous n’avez rien. Selon le type et la sévérité de l’allergie, la réaction variera de démangeaisons ou de nausées légères à l’anaphylaxie, dont les symptômes se déclenchent très rapidement et comprennent des éruptions cutanées, des vomissements, des étourdissements et un gonflement de la zone touchée. S’il s’agit de la bouche ou de la gorge, cela peut entraîner un suffoquement.

123 L’anaphylaxie se traite par une injection d’épinéphrine (adrénaline). Les gens atteints d’allergies sévères portent ainsi parfois sur eux une seringue d’épinéphrine à utiliser en cas d’urgence.

ALLERGIES COMMUNES Le gluten est une protéine présente dans le blé à laquelle sont allergiques les gens atteints de la maladie céliaque. La réaction a lieu dans les intestins, elle provoque des diarrhées, un gonflement de l’abdomen et une perte d’appétit. Elle affecte aussi la capacité de l’intestin à absorber les nutriments, ce qui entraîne une dénutrition et des troubles de la croissance chez l’enfant. D’autres intolérances alimentaires sont dues à l’incapacité du corps à digérer certaines substances. Le lactose (le sucre qu’on trouve dans le lait) se digère à l’aide d’une enzyme, la lactase. Si votre corps ne produit pas assez de lactase, il faudra éviter les aliments qui contiennent du lactose. L’intolérance au lactose produit des ballonnements, des douleurs à l’estomac, des nausées et des diarrhées. Une seringue d’épinéphrine soulagera vite les symptômes, mais la seule véritable manière de lutter contre les allergies est d’éviter complètement l’aliment en question. C’est parfois dur, mais c’est plus facile aujourd’hui que par le passé. La prise en compte des allergies a beaucoup progressé. On trouve de nombreux laits sans lactose, de même que de pains, de farine et de pâtes sans gluten, dans les magasins comme au restaurant. Si un produit contient des fruits à coque ou pourrait en contenir (parce qu’il est confectionné dans un atelier où des fruits à coque sont présents par exemple), le fabricant est tenu par la loi de le mentionner sur l’étiquette.

CHAPITRE 4

LE MONDE

DÉCOUVRIR... APPRENDRE... EXPÉRIMENTER...

126 LE MONDE

DÉCOUVRIR : IMPACT ENVIRONNEMENTAL DE L’ALIMENTATION Tout ce que vous faites ou presque, voyager, manger, regarder la télé, consomme de l’énergie. Toutes vos actions ont donc un impact sur votre environnement. Il est peut-être minuscule, mais comme vous êtes une personne parmi des milliards, ça finit par faire beaucoup ! Les gaz à effet de serre (voir l’encart de la page 127) sont libérés par l’activité humaine et flottent dans l’atmosphère, créant une couche de gaz qui emprisonne la chaleur du soleil, comme dans une serre ; c’est pourquoi on l’appelle l’effet de serre. Il contribue au réchauffement climatique mondial, le mécanisme par

lequel s’élèvent les températures moyennes à la surface de la planète, dont l’impact sur les environnements naturels et le climat du monde entier pourra être très important. Le dioxyde de carbone a toujours été présent dans l’atmosphère, mais l’activité humaine en fait augmenter rapidement la concentration. Elle atteint aujourd’hui presque le double de ses niveaux de la révolution industrielle, aux XVIIIe et XIXe siècles. Cela pourrait entraîner des changements irréversibles du climat, à moins de mesures drastiques.

Le r é chau c l ’ h a b l i m a t i q u f fe m e n t e i ta t des détruit o u rs blan cs

127 CHOIX DE VIE Comme toutes nos actions ou presque produisent des gaz à effet de serre, une manière de ralentir le réchauffement est de nous interroger sur l’impact climatique de nos modes de vie et de s’orienter vers des alternatives moins énergivores. Les décisions à grande échelle des gouvernements et des grandes entreprises seront les plus efficaces globalement, mais les individus peuvent aussi agir. Par exemple, plus d’un quart des gaz à effet de serre d’origine humaine sont issus de l’agriculture et de l’industrie alimentaire, dont deux tiers pour les seuls produits d’origine animale, très coûteux en énergie et en ressources depuis leur élevage jusqu’à leur transformation. De plus, le bétail produit beaucoup de méthane naturellement, par leur digestion.

S OJ

A

de gaz à effet de serre, tandis que son équivalent en protéines sous forme de poulet, de poisson, de porc ou de fromage en produira moins de quatre fois moins (mais toujours plus que des protéines végétales). Des calculateurs d’empreinte carbone indiquent l’impact de différentes activités sur les quantités de gaz à effet de serre libéré. Quelles économies ferions-nous en passant du bœuf au poulet, en marchant plutôt qu’en conduisant ?

CHANGER LE MENU Vos choix alimentaires peuvent avoir un impact eux aussi. L’avocat génère environ six fois plus de gaz à effet de serre que la pomme, à poids égal. Le lait de vache en libère trois fois plus que le lait de soja (mais tous les laits végétaux ne sont pas aussi vertueux : le lait d’amande exige ainsi beaucoup d’eau, ce qui a des conséquences néfastes, même si différentes, sur l’environnement). Une assiette de bœuf ou d’agneau produit de 8 à 10 kg

LES GAZ À EFFET DE SERRE : • le dioxyde de carbone, produit en brûlant du carburant, des déchets, ou en coupant des arbres ; • le méthane et le protoxyde d’azote, produits par les activités agricoles et l’industrie fossile ; • les fluorocarbures, libérés en plus petites quantités lors des procédés industriels, mais dont les effets sur le climat sont très importants.

128 LE MONDE

APPRENDRE : POISSON On recense plus de 32 000 espèces aquatiques connues, dont de nombreuses comestibles. Poissons de mer ou de rivière, coquillages, crustacés et céphalopodes, seiches et poulpes... Que savez-vous de ces espèces et des manières de les intégrer à votre alimentation ? Testez vos connaissances avec ce petit quiz.

PETIT QUIZ : QU’EST-CE QU’UN POISSON ? En termes taxonomiques, les poissons sont des animaux qui vivent dans l’eau, respirent par des branchies, ont des nageoires, mais pas d’orteils et un crâne. Les deux types principaux sont les cartilagineux (requins et raies) et les osseux (la plupart des autres poissons que nous connaissons). 1. Quel est l’apport nutritif principal d’un régime à base de poisson ? a) Protéine b) Vitamines et minéraux c) Acide gras oméga-3 d) Tout ça à la fois 2. Lesquelles de ces phrases sont vraies ? a) Comme les poissons vivent dans l’eau, manger un poisson équivaut à boire quatre verres d’eau b) Un régime équilibré inclut au moins deux portions de 150 g de poisson par semaine, dont un gras c) Ne manger que du poisson et rien d’autre constitue un régime équilibré d) Le poisson frit est plus sain que le poisson grillé, bouilli ou cuit à la vapeur

3. Comment appelle-t-on quelqu’un qui ne mange pas de viande, mais mange du poisson et des fruits de mer ? a) Piscivore b) Pescétarien c) Kangatarien d) Ovovégétarien 4. Où se passe la respiration chez le poisson ? a) Dans les branchies b) Dans les poumons c) Dans les branchies, le cœur, le foie et les poumons d) Dans toutes les cellules 5. Quel est le pourcentage de poissons consommés issus de l’élevage et non pêchés ? a) 25 % b) 50 % c) 75 % d) 100 %

6. Selon les recommandations usuelles, à quelle fréquence devrait-on manger du poisson ? a) Une fois par minute b) Une fois par jour c) Au moins une fois par semaine d) Au plus une fois toutes les deux semaines

LES POISSONS GRAS

sont une bonne source d’acide gras oméga-3, dont la longue chaîne de molécules aide à garder notre cœur sain. Les poissons gras, qui comptent les anchois, les carpes, le hareng, le maquereau et le saumon, nagent beaucoup à contrecourant. Ils stockent pour cela de l’énergie sous forme d’huile, bien répartie dans tout leur corps, pour la brûler facilement.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 129

APPRENDRE : MANGER POUR LA PLANÈTE Que choisir pour réduire votre empreinte écologique ?

Pour chacune des options ci-dessous, choisissez celle qui vous paraît constituer le meilleur choix pour l’environnement. Si vous hésitez, songez aux étapes de production des denrées impliquées et à leur impact. 1. a) Steak de bœuf OU b) Steak de tofu

9. a) Kebab au poulet OU b) Kebab d’agneau

2. a) Steak haché de 120 g OU b) Steak haché de 85 g

10. a) Bouteille d’eau en plastique OU b) Eau du robinet filtrée

3. a) Bagels issus de céréales plantées sur un terrain qui abritait avant une forêt tropicale OU b) Bagels issus de céréales qui ont toujours poussé au même endroit

11. a) Commander une grande pizza et jeter la moitié OU b) Commander une petite pizza et la manger entièrement

4. a) Poisson pêché localement OU b) Poisson fraîchement importé d’un autre pays 5. a) Bœuf nourri au grain OU b) Bœuf nourri en pâturage 6. a) Légumes poussés à l’engrais chimique OU b) Légumes poussés au fumier naturel 7. a) Verre de lait de soja OU b) Verre de lait d’amande 8. a) Encas en sachet plastique OU b) Encas qui n’a pas besoin d’être emballé (une pomme, par exemple !)

12. a) Bouteille de jus « à base de concentré » OU b) Bouteille de jus fraîchement pressé

130 LE MONDE

DÉCOUVRIR : ROTATION DES CULTURES La croissance des plantes et la quantité récoltée qui pourra servir à l’alimentation dépendent de nombreux facteurs difficiles à réguler, tels que le climat, les insectes et les mauvaises herbes. La croissance des plantes épuise les nutriments contenus dans la terre et peut endommager la structure des sols. Elle peut aussi entraîner une accumulation de nuisibles et de maladies. La rotation des cultures est une méthode qui sert aussi bien aux agriculteurs qu’aux propriétaires de potagers. Elle améliore les rendements et la santé des cultures. L’idée est de sélectionner plusieurs plantes différentes, qui pousseront dans plusieurs parcelles où chacune pompera différentes quantités de nutriments spécifiques et attirera différents nuisibles. À chaque saison, lors de la récolte, ces différents types de plantes, tels que légumes, céréales, salades et herbes, changeront de parcelle. Certaines parcelles seront par ailleurs laissées vides, en jachère. Ainsi, si une plante épuise un minéral en particulier lors de sa croissance, la terre aura le temps de se recharger et la plante suivante pourra pousser.

Par exemple, un cultivateur de légumes pourrait les répartir en choux, courges, oignons, pommes de terre et racines, puis organiser ses champs de manière à faire tourner ses cultures après chaque récolte. Il faut bien s’organiser : quelle plante suivra quelle autre ? Lesquelles se plantent et se récoltent à des périodes différentes ? Quand faudra-t-il ajouter de l’engrais pour recharger le sol en nutriments ? Certains ajoutent à leur rotation une plante que broutent les animaux, afin de disposer d’un pâturage. La rotation des cultures remonte au moins à 6 000 av. J.-C. Les fermiers de Mésopotamie plantaient légumes et céréales en années alternées, car ils avaient remarqué que cela améliorait les rendements. Depuis, les raisons scientifiques sont mieux comprises et différents systèmes existent pour le traitement des mauvaises herbes, les niveaux de nutriments et la protection des sols, selon les besoins.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 131

DÉCOUVRIR : EUTROPHISATION L’usage d’engrais augmente le rendement des récoltes et permet de garantir que les plantes disposeront des nutriments nécessaires à leur croissance. Toutefois, mal employés, les engrais peuvent constituer une menace pour l’environnement et les écosystèmes. L’eutrophisation est un mécanisme déclenché par l’usage d’engrais, aux conséquences terribles et durables. Cela commence quand des engrais ajoutés au sol sont lavés par les pluies et aboutissent dans les rivières et les lacs, ce qui y augmente les niveaux de nutriments, en particulier azote et phosphore. Cela permet à des organismes microscopiques dans l’eau, comme les algues, de croître plus rapidement, puisque c’est de l’engrais. Mais les algues font partie d’un équilibre fragile ; quand il y en a trop à la surface d’un étang, une épaisse couche verte s’y forme, qui empêche la lumière d’atteindre les plantes des profondeurs. Après ces plantes, ce sont les algues qui mourront et couleront au fond, en raison de leur cycle de vie naturel. Ainsi les bactéries aquatiques disposeront d’une énorme source de nourriture et digéreront algues et plantes mortes avant de se multiplier en conséquence et de consommer tout l’oxygène présent dans l’eau, au point que les poissons et autres formes de

ides et Insectic s sont e herbicid pandus é r t n souve vion. par a

vie plus grosses qui habitaient l’étang mourront à leur tour. C’est un processus irréversible, qui se propage ensuite aux espèces qui mangeaient les poissons, pour un résultat catastrophique. Ce phénomène peut se produire naturellement, mais la présence d’engrais chimique le renforce. Certains agriculteurs luttent contre cela en diminuant les engrais et par la rotation des cultures, ce qui peut aider beaucoup. Il est aussi possible de filtrer le phosphore et l’azote de l’eau quand de trop hauts niveaux sont détectés, par des moyens chimiques ou en introduisant des espèces comme l’huître, qui consomme l’azote naturellement.

132 LE MONDE

APPRENDRE : ROTATION DES CULTURES Agriculteurs et jardiniers jouent de la rotation des cultures pour prendre soin des sols et assurer les nutriments nécessaires à leurs plantes. Aidez-les en suivant les conseils ci-dessous.

TYPES DE CULTURES Cultures en ligne : Comprend surtout les légumes à racines courtes. On laisse des espaces entre les lignes, ce qui expose le sol et le rend vulnérable à l’érosion. Les plantes obtenues sont rentables, mais elles épuisent les nutriments, réduisent la qualité du sol et endommagent sa structure. Cultures azotées : Comprend les trèfles, l’alfalfa, les pois et les haricots, qui aspirent l’azote du sol et le fixent dans leurs racines. Au moment de la récolte, la plante est coupée et les racines restent. Elles relâchent ainsi l’azote dans le sol, qui se trouve ressourcé en nutriments.

Les t de l’ rèfles fi a zo t xe n t e enri c h i t , ce q u i le so l.

Cultures couvrantes : Comprend des herbes et céréales, qui couvrent toute la surface du sol et forment un réseau de racines denses qui restaure la structure du sol et tue les mauvaises herbes. Le bétail peut y paître, enrichissant le sol de leurs déjections.

TROUVER L’ÉQUILIBRE Il vaut mieux organiser une culture azotée dans un champ avant de passer à une plante qui risquerait d’aspirer tout l’azote du sol, et il vaut mieux organiser une culture couvrante qui restaurera la structure du sol avant de passer à une plante qui pourrait l’endommager. Mais il faut aussi penser au rendement et cultiver des plantes que vous pourrez vendre. Cette grille de rotation est déjà en partie remplie. L’agricultrice veut planter des choux, des pois et du blé dans ses trois champs et organiser ainsi ses cultures sur trois ans. Chaque champ doit servir à une culture différente chaque année et la même culture ne doit pas être présente dans deux champs au même moment. Comment compléter la grille ?

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 133

CHAMP A

PET

I TS

PO

CHAMP C

?

?

IS

ANNÉE 1

ANNÉE 2

CHAMP B

?

? BLÉ CHOU

ANNÉE 3

?

?

134 LE MONDE

DÉCOUVRIR : INSECTES AU DÎNER Beaucoup n’envisageraient jamais de manger des insectes, qui constituent pourtant une source de nourriture énorme. C’est d’ailleurs une pratique courante dans certaines régions : près de 2 000 espèces d’insectes sont considérées comme comestibles et 2 milliards de personnes en mangent régulièrement. Parmi les insectes fréquemment consommés, on trouve des criquets, des scarabées, des papillons, des termites, des abeilles, des guêpes, des fourmis, des sauterelles et des cigales. Il existe déjà de nombreuses fermes d’insectes, où on les élève dès le stade de larves pour la consommation, mais aussi pour produire des teintures, de la soie, du miel et de la résine.

Les insectes à consommer peuvent être lyophilisés pour être mangés en entier, ou réduits en poudre pour produire une farine qui intégrera d’autres préparations : pain, pâtes, chips, burgers et barres énergétiques.

MAIS POURQUOI ? Les insectes sont une excellente source de protéines : ils contiennent presque autant de protéines que la viande, avec 60 % de graisses saturées en moins. Ce sont aussi de bonnes sources de vitamine B et de minéraux, dont le fer et le zinc. Comme ils sont à sang froid, leur utilisation de l’énergie est tournée vers l’efficacité. Ils n’en perdent pas sous forme de chaleur et convertissent donc une grosse partie de ce qu’ils consomment en protéines. On tire ainsi d’une quantité très réduite de nourriture la même quantité de protéines comestibles ; à quantités égales, les criquets contiennent 12 fois plus de protéines que les vaches.

135 C’est pourtant un pas que beaucoup ne franchiront pas. Les insectes sont traditionnellement associés à la maladie, à la poussière. Certains trouvent ainsi répugnante l’idée d’en manger. Les insectes élevés pour ça seraient pourtant soumis à des protocoles d’hygiène stricts et surveillés de près pour assurer d’être propres à la consommation. De nombreux pays, dont la Chine, l’Australie, l’Inde, le Mexique et l’Afrique du Sud ont des traditions bien établies de consommation d’insectes, mais ils ne les ramassent pas par terre. Seules certaines espèces sont mangées, après préparation et cuisson.

MOUCHES VERTES Un autre facteur à considérer est que la population mondiale grandit vite et que l’industrie alimentaire risque de ne plus suivre. Elle occupe une grande quantité de terrains et de ressources, et son impact écologique est énorme. Les insectes pourraient apporter une solution à ce problème. Les fermes d’insectes exigent moins de terrains, d’eau et de fourrage que les autres. Leurs émissions de gaz à effet de serre sont aussi très réduites. Cette nouvelle source de protéines pourrait même servir au bétail ordinaire, ce qui libérerait des terres et des ressources

pour des cultures plus écologiques de protéines à base de plante. Cela demandera un gros travail scientifique. Il existe peu de lois sur les cultures d’insectes. Leur utilisation à grande échelle serait une grande nouveauté pour beaucoup de pays. Bien des aspects de leur production et de leur consommation ne sont ni testés ni régulés. Mais, à mesure que s’accroît notre problème d’approvisionnement en protéines, les insectes deviennent de plus en plus appétissants.

136 LE MONDE

APPRENDRE : VACHES ET TAUREAUX Les vaches font partie de l’histoire humaine, elles sont une énorme source de nourriture. On les élève, les mange et les échange depuis la nuit des temps. Testez vos connaissances sur vaches et taureaux !

PETIT QUIZ : BŒUF 1. Combien leur estomac compte-t-il de compartiments ? a) 0 b) 1 c) 4 d) 7 2. Lequel de ces termes ne désigne pas une pièce de viande de bœuf ? a) Poire b) Araignée c) Merlan d) Flan 3. Quelle proportion de la viande consommée dans le monde provient du bœuf ? a) 10 % b) 25 % c) 50 % d) 80 % 4. Laquelle de ces méthodes est utilisée pour attendrir la viande de bœuf ? a) La laisser au réfrigérateur b) La frapper au marteau c) Ajouter de l’ananas d) Tout ça à la fois

5. Les yeux des vaches sont sur le côté de la tête. Quel est l’angle de leur champ de vision ? a) 180° b) 240° c) 330° d) 360°

b) Environ 1 000 kg, le poids d’un bison c) Environ 1 700 kg, le poids d’une belle voiture d) Environ 2 700 kg, le poids d’une langue de baleine bleue

6. À quoi le charbon animal, obtenu à partir des os, n’a-t-il jamais servi ? a) De nourriture b) À protéger les satellites du rayonnement solaire c) À raffiner le sucre, en ôter les impuretés d) À produire des peintures et des encres.

9. Dans cette liste, qu’est-ce que du bétail n’a jamais fait ? a) Distinguer des êtres humains entre eux b) Reconnaître la voix de leur mère c) Mordre l’herbe au sol d) Se rappeler l’emplacement d’une source de nourriture plusieurs heures plus tard

7. Lesquels de ces éléments contiennent des produits issus des vaches ? a) Gants de baseball b) Bonbons en crocodile c) Pinceaux d) Tous

10. Laquelle de ces parties du bœuf n’est pas consommée ? a) Foie et reins b) Langue c) Pis d) Cervelle e) Aucune dans cette liste

8. Combien pesait le taureau le plus lourd jamais pesé ? a) Environ 600 kg, soit 260 briques

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 137

APPRENDRE : INSECTES MANGÉS DANS LE MONDE De nombreux pays consomment des insectes, qui font partie des plats traditionnels. Saurez-vous relier chaque insecte au pays où il est le plus fréquemment mangé ?

C) CHIN

E

A) AFRIQUE DU SUD

B)

D) AUST RA 1. ENDOXYLA LEUCOMOCHLA (Larves du Witchetty), larve de papillon grosse et blanche qui mange le bois

ÏL THA

AND

LIE

3. CRIQUETS Plusieurs espèces de criquets

4. ENCOSTERNUM DELEGORGUEI (Punaise), doit être placée dans un seau d’eau tiède vivante pour en retirer les produits toxiques. 2. GUÊPES Plusieurs espèces de guêpes

E

138 LE MONDE

EXPÉRIMENTER : DISSECTION DE POULET Vous avez sûrement déjà vu une patte de poulet, peut-être juste avant qu’on ne la pose sur un gril ! Cette expérience s’intéresse de près à toutes les parties d’une patte de poulet. Il s’agit de savoir ce qui les compose et comment elles sont reliées entre elles. Vous partagez environ 60 % de votre ADN avec les poules ! C’est pourquoi certaines structures et certains tissus du poulet se retrouvent dans votre corps.

IL VOUS FAUDRA :

3. Prenez la patte et pliez son genou doucement. Il devrait se plier comme votre genou ou votre coude, dans une seule direction, selon un angle limité.

• 1 patte de poulet entière, cuisse, pilon et peau • Un couteau bien aiguisé (et l’aide d’un adulte) • Une planche

EN RÉS

CE

T EE L U A D AIR

P

NÉCE

SS

CE QU’IL FAUT FAIRE :

4. Soulevez la peau et observez. • Le rose est du tissu musculaire. Vous verrez peut-être même des vaisseaux

UNE PATTE DE POULET Cuisse

Peau

1. Le poulet cru peut abriter des bactéries nocives et provoquer des intoxications. Avant et après l’avoir manipulé, lavez-vous bien les mains au savon et à l’eau chaude. 2. Placez le poulet sur la planche et examinez sa peau. • Voyez-vous les endroits où des plumes ont été arrachées (certaines sont peut-être même encore là) ? • Caressez la peau. Dirait-on celle d’un humain ? En fermant les yeux ?

Pilon

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 139

sanguins le parcourir. Ce tissu est composé de fibres et de protéines, qui glissent les unes contre les autres quand le muscle se contracte. • Il y a peut-être aussi des parties blanches opaques. Ce sont des dépôts de gras. Ils servent à stocker de l’énergie et à maintenir au chaud. 5. Ôtez complètement la peau en vous aidant au besoin de la pointe du couteau (avec l’aide d’un adulte.) 6. Au bout des muscles, vous devriez repérer les tendons. Ils relient le muscle à l’os. • Les tendons sont faits d’une protéine fibreuse très solide, le collagène. Ils sont inélastiques et très résistants.

Graisse Genou Muscle

7. À la jointure des os, vous devriez trouver les ligaments. Cela ressemble au tendon, mais ils servent à relier un os à un autre os et maintiennent l’articulation. • Les ligaments des articulations peuvent s’étirer un peu, mais lentement, c’est pour ça qu’on s’échauffe avant de faire de l’exercice. Des mouvements brusques peuvent les endommager s’ils n’ont pas été étirés avant. 8. Avec l’aide d’un adulte, ôtez au couteau le muscle et la graisse de l’os. 9. Coupez au milieu du genou, entre les deux os. • Vous devriez voir du cartilage à l’extrémité des os, une substance cireuse, translucide, qui protège les os quand ils se frottent. • Vous devrez voir une substance d’un rouge sombre à l’intérieur des os eux-mêmes. C’est la moelle ; c’est là que se forment les nouvelles cellules sanguines. N’oubliez pas de bien vous laver les mains, ainsi que le couteau et la planche, dès que vous aurez fini !

Cartilage

140 LE MONDE

DÉCOUVRIR : GÉNÉTIQUE ET REPRODUCTION SÉLECTIVE Beaucoup de plantes et d’animaux se reproduisent en mélangeant les matériels génétiques de deux parents. Chez l’humain, 99,9 % de l’ADN ainsi transmis sera toujours le même, mais les infimes variations obtenues entraînent toute une diversité de taille, de couleur d’yeux, etc.

LOTERIE GÉNÉTIQUE

REPRODUCTION MAÎTRISÉE

Quand deux organismes se reproduisent, leurs ADN se combinent pour produire l’ADN de l’enfant, qui tirera ses caractères de l’un des parents ou d’un mélange de deux. En raison de ce mécanisme, le résultat est difficile à prévoir. Parfois, des traits apparaissent qui n’étaient présents chez aucun des deux parents. Deux parents aux yeux marron peuvent ainsi avoir un bébé aux yeux bleus.

L’élevage sélectif est un mécanisme de sélection des individus pour produire une descendance choisie, en pollinisant les fleurs à la main avec un pollen bien précis ou en passant par l’insémination artificielle du bétail.

Quand un caractère est présent chez les deux parents, la probabilité que l’enfant en hérite augmente en général. Si deux personnes de grande taille ont un enfant, il sera probablement plus grand que la moyenne. Peu de gens choisissent leur partenaire en fonction de la taille désirée pour leur descendance, mais les agriculteurs tirent profit de ce fait pour créer plantes et animaux en fonction de certains objectifs : des arbres aux gros fruits, des animaux qui produisent plus de lait, etc.

Trouvez les meilleurs individus présentant les propriétés désirées, croisez-les puis choisissez le rejeton le plus proche de l’objectif pour recommencer. La plupart des animaux seront dans la moyenne, mais en sélectionnant ainsi les individus les plus conformes à l’objectif, vous changerez l’apparence de l’animal ou de la plante, ou son rendement. Ce mécanisme est employé depuis les temps préhistoriques. On a obtenu grâce à lui la plupart des plantes et des animaux d’élevage connus aujourd’hui. Pensez aux chiens actuels. Ils n’existent pas dans la nature. Leur plus proche parent en liberté est bien

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 141

TROIS MAÏS

Hybride de téosinte et de maïs

La plante que nous appelons le maïs est issue d’un ancêtre appelé la téosinte, venu d’Amérique centrale. On l’a cultivée et sélectionnée pour obtenir cette autre plante, le maïs, qu’on mange aujourd’hui.

Téosinte Maïs actuel

souvent le loup. Des siècles d’élevage sélectif, à partir de chiens plus grands, plus sauvages, ont produit le lévrier, le bobtail et le teckel, tous complètement différents. Leurs caractères inhabituels et intéressants (courir vite, avoir plein de poils, ressembler à une saucisse) ont été obtenus en sélectionnant les plus rapides, les plus poilus et les plus saucissonnés des chiens, de génération en génération.

142 LE MONDE

APPRENDRE : NOM D’UN HYBRIDE L’élevage sélectif est employé pour obtenir des plantes qui font de gros fruits et des animaux qui produisent plus de viande, mais aussi pour créer des hybrides. Une espèce est un groupe d’animaux capables de produire des descendants fertiles quand ils se reproduisent entre eux ; les hybrides n’en sont pas toujours capables.

Reliez les hybrides à la paire d’espèces dont ils sont issus.

A) ZÈBRE + ÂNE

1. Cétacé (mammifère aquatique) gris sombre pourvu de 66 dents

B) LION + TIGRE

2. Petit ursidé à la fourrure blanche à taches brunes

C) GRAND DAUPHIN + FAUSSE ORQUE

3. Plus grand félin connu ; très sociable, aimant nager

D) GRIZZLY + OURS POLAIRE

4. Mammifère ongulé sans bosse, grand et fort, qui produit une laine douce

E) VACHE DOMESTIQUE + BISON AMÉRICAIN

5. Petit mammifère équidé patient, endurant et intelligent

F) ÂNE + CHEVAL

6. Petit mammifère équidé au torse brun et aux jambes noires à rayures blanches

G) CHAMEAU + LAMA

7. Mammifère bovin résistant au froid, à la viande maigre et goûteuse

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 143 Différents appariements d’animaux aboutissent à différents hybrides, selon le sexe des parents. Un bardot est ainsi le rejeton d’un cheval mâle et d’une ânesse. Les traits de la plupart des hybrides sont un mélange de ceux des parents ; par exemple, les hybrides obtenus à partir d’un parent zèbre ont souvent des rayures quelque part sur le corps. Certains présentent même des versions améliorées de ces traits, ce qui est particulièrement utile chez les plantes.

ZÉBROÏD

E

HYBRIDES VÉGÉTAUX Épinards Olympia C’est un épinard hybride aux feuilles plus épaisses et plus sombres qui s’adaptent bien aux températures élevées. Il est savoureux et résistant aux maladies. Citrons Meyer Croisement entre un citron et un hybride de mandarine et de pomélo, le citron Meyer est plus sucré et moins acide que le citron normal, également plus rond, de couleur orangée.

Maïs hybride Le mécanisme d’élevage sélectif du maïs moderne à partir de téosinte est passé par la création d’hybrides, de croisements entre espèces différentes, jusqu’à obtenir des grains plus gros et plus sucrés.

144 LE MONDE

DÉCOUVRIR : NOURRITURE OGM Les produits alimentaires proviennent en grande partie d’espèces au génome modifié par élevage sélectif. L’appellation « génétiquement modifié » est réservée à celles dont l’ADN a été directement altéré en laboratoire, une technique qui a obtenu de beaux résultats.

MODIFICATIONS GÉNÉTIQUES Les humains ont modifié l’ADN des plantes et des animaux depuis des milliers d’années par l’élevage sélectif. Ce n’est que depuis le siècle dernier que les mécanismes cellulaires impliqués sont bien compris. La structure de l’ADN a été découverte en 1953, suite à quoi les scientifiques ont tenté des décennies durant de percer ce code, autrement dit la façon dont les séquences de nucléotides (voir pages 92–93) déterminent l’apparence et le comportement d’un organisme.

Il est possible de créer de nouvelles espèces par manipulation directe de l’ADN, en appariant différentes séquences issues d’espèces différentes avant de placer le résultat dans un œuf qui deviendra un organisme complet. De telles créatures sont appelées des « organismes génétiquement modifiés » (OGM), une technologie qui ouvre de grandes possibilités, comme des plantes résistantes aux maladies et à la croissance plus rapide, ce qui réduit le besoin de pesticides et d’engrais.

EXEMPLES DE PRODUITS OGM Les semences OGM sont conçues pour résister aux nuisibles et aux maladies. Des papayes, des prunes, des pommes de terre, des tomates, des courgettes, du maïs et du soja ont été modifiés génétiquement pour résister à des maladies spécifiques et à des espèces d’insectes partout dans le monde. C’est ce qui a pu sauver des industries entières de l’effondrement ou de dangereux virus. Le riz doré a été modifié pour contenir du bêta-carotène, pigment jaune source de vitamine A qui lui donne sa

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 145

Le riz doré s o u rc e e s t u n e ex c ell de vit amine ente A.

EST-CE DANGEREUX ?

couleur dorée. Il est venu complémenter le régime alimentaire à base de riz de pays où la vitamine A manquait, ce qui provoquait la cécité, voire la mort, pour des milliers de personnes tous les ans. Même quand le but n’est pas de sauver des vies, cela peut être utile. Les pommes arctiques sont modifiées pour se gâter moins vite, en réduisant leur production de polyphénol oxydase. Des animaux peuvent aussi être modifiés génétiquement pour produire des protéines médicales dans leur lait. C’est ainsi que des chèvres OGM produisent un anticoagulant appelé antithrombine, très utile dans le traitement de maladies du sang.

Certaines personnes craignent les OGM. Les scientifiques doivent faire très attention, bien tester et vérifier les produits obtenus afin de se conformer à des régulations très strictes. Historiquement, introduire de nouvelles espèces dans un environnement (par exemple via le commerce maritime) a pu entraîner des problèmes quand de nouvelles espèces plus résistantes venaient se mélanger aux anciennes. Les récoltes OGM sont tenues à l’écart et cultivées séparément jusqu’à la fin des tests. Elles sont aussi souvent conçues pour être infertiles, afin de rendre impossible toute propagation. La modification de l’ADN d’un organisme peut entraîner des effets inattendus. Nous ne savons pas tout de l’ADN. Cependant, les OGM sont produits selon des protocoles stricts, avec beaucoup de garde-fous. La possibilité d’un monde d’abondance pour tous, moins pollué aux pesticides, nous pousse à expérimenter !

LES

RÉPONSES

148

RÉPONSES CHAPITRE 1 LES PLANTES P. 14 BANANE 1. a) Elle flotte. La banane est résistante à l’eau. Elle ne se dissout pas, mais elle est moins dense que l’eau. 2. b) Plus petite. On les a cultivées de façon sélective pour qu’elles soient plus grosses, car cela fait davantage de fruit savoureux ! 3. d) On trouve tous ces métaux, mais celui dont la concentration est la plus élevée est le potassium. Une petite banane (100 g) contient environ 360 mg de potassium, 27 mg de magnésium et 0,3 mg de fer. 4. c) De feuilles de banane. 5. a) Une main. Les bananes qui forment la main sont appelées des doigts.

d) Frotter l’intérieur d’une peau de banane sur des chaussures ou un sac en cuir puis les polir peut les rendre plus brillants. Apparemment, cela fonctionne aussi sur les feuilles des plantes et l’argenterie. C’est moins cher que le cirage... et vous mangez une banane par la même occasion ! e) Il paraît que coller un morceau de peau de banane sur une écharde et la laisser un moment permet de retirer plus facilement l’écharde : les enzymes présents dans la banane peuvent ramollir le tissu environnant. 8. b) La carpe de rivière. 9. a) 8. Patrick Bertoletti, originaire de Chicago, a établi ce record en 2012. Le même jour, il a mangé le plus grand nombre de gousses d’ail (36) et de mini-cornichons (16) en une minute.

6. b) 50 %. L’être humain partage 50 % de son ADN avec une banane et 90 % avec un chat !

10. b) La myrtille.

7. f) Toutes ces réponses. a) Frotter l’intérieur d’une peau de banane sur la peau est censé soulager les démangeaisons dues aux piqûres d’insectes et d’orties et traiter les affections cutanées comme l’eczéma.

P. 15 PARTIES D’UNE CELLULE

b) Certains prétendent que frotter de la peau de banane sur les dents les fait blanchir, mais cela n’a pas été prouvé et les dentistes déconseillent cette pratique, car les fruits, souvent acides, peuvent endommager l’émail dentaire.

c) La douceur des peaux de banane attire les papillons, mais aussi les mouches et les guêpes !

Cellule animale : mitochondrie, membrane plasmique, noyau, cytoplasme, ribosomes Cellule végétale : mitochondrie, chloroplastes, membrane plasmique, noyau, paroi cellulaire, cytoplasme, ribosomes, vacuole Levure : mitochondrie, membrane plasmique, noyau, paroi cellulaire, cytoplasme, ribosomes Bactérie : membrane plasmique, paroi cellulaire, plasmides, cytoplasme, ribosomes 1. Jambon blanc : cellules animales 2. Salade avec vinaigrette : cellules végétales, levure (vinaigre) 3. Cheeseburger avec laitue : cellules animales (steak), levure (pain), cellules végétales 4. Yaourt à la fraise : bactéries, cellules végétales 5. Nuggets de poulet : cellules animales

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 149 P. 23 COMBIEN ÇA FAIT ? 150 000 000 000 de cellules ÷ 50 000 par sachet = 3 000 000 (3 millions) de sachets de riz. Si on posait tous ces sacs de riz sur le sol, ils couvriraient la surface de plus de cinq terrains de football et demi !

P. 23 CELLULOSE SURPRISE ! Contiennent de la cellulose : •  Un crayon à papier : le bois contient 40–50 % de cellulose. • Feuilles de salade, pomme, branche de céleri, poivron, tige de jonquille : composés principalement de cellules végétales, dont la paroi cellulaire contient de la cellulose. • Billet de 100 € : les fibres de coton/lin utilisées pour fabriquer les billets contiennent de la cellulose. • Papiers de bonbon : souvent en cellophane. • Ce livre est fabriqué à partir de bois qui contient de la cellulose. • Yaourt : s’il contient un épaississant à base de cellulose. • Jean, T-shirt en coton : le coton est composé à 90 % de cellulose et le jean est en coton. Ne contiennent pas de cellulose : • Jambon : les cellules animales n’ont pas de paroi cellulaire. • Clés, pièce de monnaie, couteau, fourchette, casserole : en métal. • Pierres : les minéraux n’ont pas de cellules. • Assiette : la céramique est faite de minéraux.

P. 46 PHOTOSYNTHÈSE : VRAI OU FAUX 1. C’est faux. Dans l’ensemble, les plantes absorbent du dioxyde de carbone et l’utilisent pour pousser : les substances qui composent les cellules végétales contiennent beaucoup de carbone, et les grands arbres peuvent grandir de 100 kg par an, dont 38 kg de carbone. Les plantes produisent bien du dioxyde de carbone par la respiration, mais pas autant qu’elles en absorbent lors de la photosynthèse. 2. C’est vrai. La présence de nombreux végétaux sur terre est bénéfique pour la planète. Cela contrebalance l’effet de l’aspiration

d’oxygène et de l’expiration de dioxyde de carbone par les humains et les animaux. La déforestation (destruction de grandes surfaces de vie végétale) et l’élevage intensif (d’un grand nombre de vaches et de moutons) rendent cet équilibre difficile à maintenir. Pour prendre soin de la planète, il faut prendre soin des plantes. 3. On ne sait pas ! Des tests en laboratoire ont prouvé que certaines plantes éliminent des substances organiques de l’air et que les microorganismes présents dans le sol où elles sont plantées jouent aussi un rôle dans la purification de l’air. Mais ces résultats n’ont pas été reproduits dans un environnement réel et il n’a pas été prouvé que les plantes éliminent vraiment les toxines de l’air. Mais elles produisent de l’oxygène et sont agréables à regarder ! 4. C’est vrai en moyenne, mais le taux de photosynthèse dépend de nombreux facteurs. Une plante rejette des quantités d’oxygène variables selon les phases de son cycle de croissance et absorbe différentes quantités de dioxyde de carbone en fonction de la température et du niveau de dioxyde de carbone dans l’air environnant. 5. C’est vrai ! La plante détecte l’arrivée de l’hiver (une période de moindre ensoleillement) et cesse de produire de la chlorophylle. Ses feuilles se dessèchent et tombent, ce qui lui permet d’économiser de l’énergie. 6. C’est faux. La photosynthèse se produit surtout le jour, quand le soleil brille, de sorte qu’une plante produit moins d’oxygène et absorbe moins de dioxyde de carbone la nuit. 7. C’est vrai... et faux ! Elysia chlorotica est une limace de mer vivant sur la côte est des États-Unis et du Canada. Elle mange et digère partiellement les algues et utilise leur chlorophylle pour produire de la nourriture à partir de la lumière, dans le cadre d’une symbiose. 8. C’est vrai. Les pores sont appelés stomates, du grec signifiant « bouche ». Elles s’ouvrent et se ferment pour contrôler la quantité de dioxyde carbone qui entre et d’eau qui s’évapore. C’est utile par temps sec, lorsque la plante doit conserver son eau.

150 RÉPONSES 9. C’est faux. Sans chlorophylle, la plante mourrait. Elle est masquée par des pigments rouges et violets, appelés anthocyanes, présents dans les feuilles. Ils protègent l’arbre contre les rayons solaires puissants. 10. C’est vrai. Et le carbone stocké dans les arbres est libéré sous forme de dioxyde de carbone lorsqu’on les brûle. De plus, ces arbres détruits n’absorberont plus de dioxyde de carbone par la photosynthèse et cela ajoute d’énormes quantités de CO2 dans l’atmosphère.

P. 47 POMME DE TERRE 1. a) Un tubercule est une partie de la tige qui a gonflé pour stocker nourriture et nutriments. Bien que souterrain, ce n’est pas une partie de la racine. La pomme de terre est un tubercule de tige, tandis que la patate douce est un type de plante légèrement différent : un tubercule de racine, constitué de sections gonflées de la racine. 2. d) La patate douce appartient à la famille des Convolvulacées. En espagnol, les mots pour pomme de terre (patata) et patate douce (batata) sont proches, ce qui expliquerait pourquoi on les appelle toutes deux « patates » en français, bien qu’elles soient différentes. 3. b) « Tubercule » signifie bosse, saillie, gonflement.

5–15 pommes de terre. Cela varie en fonction de la variété et du soin apporté au plant. 6. c) 4,98 kg, planté par Peter Glazebook (Royaume-Uni). Peter avait déjà battu les records de la carotte et de la betterave les plus longues et du panais le plus lourd du monde. 7. c) Septembre. On les plante autour d’avril et il leur faut 15–20 semaines pour atteindre la maturité. 8. d) Il existe environ 4 000 variétés connues de pommes de terre, bien qu’on n’en trouve qu’un petit nombre dans le commerce. 9. a) Amérique du Sud. De nombreuses variétés poussent encore dans les Andes, chaîne de montagnes traversant le Pérou et la Bolivie, où vivaient les premiers cultivateurs de pommes de terre. On la cultive maintenant dans le monde entier. 10. b) Une pomme de terre contient environ 77 calories, tandis qu’une barre chocolatée en contient plus de 500, soit l’équivalent de 6,5 pommes de terre.

CHAPITRE 2 L’ALIMENTATION P. 68 PAIN ET LEVURE

4. c) La chair d’une pomme de terre est constituée à 79 % d’eau.

1. d) Toutes. C’est le plus souvent du sucre qu’on utilise pour le pain et les pâtisseries à la levure, mais les pommes de terre bouillies ont été utilisées comme sources de glucides.

5. b) Dans des conditions idéales, on récolte 1–2 kg sur un plant de pommes de terre, soit

2. c) Saccharomyces cerevisiae signifie « champignon mangeur de sucre ».

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 151 3. a) L’Égypte. Des hiéroglyphes indiquent que les Égyptiens de l’Antiquité utilisaient de la levure pour produire des boissons alcoolisées et faire lever le pain il y a plus de 5 000 ans.

9. a) On l’emploie souvent dans la cuisine végétarienne pour obtenir un goût de fromage. C’est faible en graisse, en sel et en sucre, et c’est une bonne source de vitamines.

4. c) L’omelette. Les beignets emploient de la levure, le gâteau des rois et le gâteau de Savoie aussi, pour lever. Mais on ne met pas de levure dans l’omelette, qui n’a pas besoin de monter !

10. d) Un champignon.

5. a) La fermentation. 6. d) Toutes. Les cellules de levure se nourrissent de sucre, mais si la concentration de glucides est trop élevée, elles perdront de l’eau par osmose (voir page 57). Le sel à haute concentration est mauvais pour les mêmes raisons. Ajouter une pincée de sel à la pâte est pour cela un bon moyen de réguler la croissance de la levure. L’alcool est mauvais pour la levure à haute concentration. 7. b) Le pain azyme. C’est un pain non levé, produit seulement avec de l’eau et de la farine. Certaines boissons non alcoolisées utilisent de la levure pour produire le dioxyde de carbone qui les rend pétillantes, mais la fermentation est stoppée avant qu’elle ne produise de l’alcool. Les plantes d’un aquarium bénéficieront du dioxyde de carbone que produit la levure, et certains aliments probiotiques, qui contiennent de la levure, sont connus pour soulager les symptômes de la diarrhée. 8. b) On la plonge dans l’eau tiède.

P. 69 BACTÉRIES ET MOISISSURES 1. Ce qui favorise la croissance des bactéries : environnement chauffé ; peu de sel ; présence de sucre, d’amidon et de protéines (pour qu’elles mangent !) ; environnement humide. Ce qui inhibe leur croissance : environnements secs ; dans un four ; au congélateur ; beaucoup de sel ; pas de sucre, d’amidon ni de protéines. 2. Organisme unicellulaire Bactérie : Oui Moisissure : Non Forme de longs filaments Bactérie : Non Moisissure : Oui Se reproduit en se divisant Bactérie : Oui Moisissure : Non Se reproduit en libérant des spores Bactérie : Non Moisissure : Oui Considérée comme un microbe Bactérie : Oui Moisissure : Oui Peut prendre de nombreuses formes Bactérie : Oui Moisissure : Oui Peut abîmer les aliments Bactérie : Oui Moisissure : Oui Porte souvent un chapeau Bactérie : Non Moisissure : Non Sert à fabriquer le fromage Bactérie : Oui Moisissure : Oui Trop petite pour être vue à l’œil nu Bactérie : Oui Moisissure : Oui Croissance sous température faible Bactérie : Non Moisissure : Non

152 RÉPONSES CHAPITRE 3 VOUS P. 87 PARTIES DU SYSTÈME DIGESTIF 1. Bouche 2. Foie 3. Vésicule biliaire 4. Cæcum 5. Appendice 6. Glandes salivaires 7. Œsophage 8. Estomac 9. Pancréas 10. Gros intestin 11. Intestin grêle 12. Rectum 13. Anus

P. 102 CHOISIR SON ALIMENTATION Régime A : 1 Non, 2 Oui, 3 Oui, 4 Oui, 5 Oui, 6 Non, 7 Oui, 8 Non (3 775 kcal !) Régime B : 1 Non, 2 Oui, 3 Oui, 4 Oui, 5 Non, 6 Non, 7 Oui, 8 Non (3 598 kcal) Régime C : 1 Oui, 2 Non, 3 Oui, 4 Oui, 5 Non, 6 Oui, 7 Oui, 8 Non (pas assez du tout, 1 535 kcal) Régime D : 1 Non, 2 Non, 3 Oui, 4 Oui, 5 Non, 6 Non, 7 Non, 8 Oui (2 135 kcal)

P. 108 DES ASSIETTES PLEINES D’ÉNERGIE Du plus calorique au moins calorique : •  Un gâteau au chocolat de 1 kg = 3 840 kcal • Un sachet de 500 g de bonbons au chocolat = 1 425 kcal •  Un burger, une petite portion de frites, un coca normal = 1 090 kcal • Une entrecôte = 580 kcal • Une part de pizza au pepperoni = 298 kcal • Un beignet à la confiture = 289 kcal •  20 g de chips salées = 155 kcal • Un verre de lait = 149 kcal • Un œuf brouillé = 102 kcal • Une pomme = 72 kcal • Un cracker = 59 kcal • Un oignon = 44 kcal • Un bol de céleri rave râpé = 18 kcal • Deux cuillères de moutarde = 6 kcal • Une gousse d’ail = 5 kcal • Un verre d’eau = 0 kcal

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 153 P. 108 COMBIEN DE CALORIES DANS UNE VACHE ? Si un bœuf de 800 kg contient 20 % de graisse et 55 % de muscle, c’est qu’il y a 160 kg de graisse et 440 kg de muscle. Comme 1 kg = 1 000 g, il y aura (160 000 x 9) + (440 000 x 2,8) = 2 672 000 kcal. C’est assez pour survivre 1 336 jours, plus de trois ans et demi ! Vous pourriez vous lasser du goût, cependant.

P. 109 DANSER POUR LE DÎNER A 5, B 3, C 6, D 1, E 7, F 2, G 4

P. 112 LA LANGUE 1. d) La langue est formée de 8 muscles, dont quatre qui sont les seuls du corps à ne pas être attachés directement à un os ! 2. a) Vrai. 3. c) 70 g (de l’épiglotte, le haut de l’œsophage, à la pointe), et 9 cm en moyenne. 4. e) Salé, sucré, amer, acide, savoureux. 5. e) Toute la langue. Il y a des papilles qui détectent le sucre partout sur la langue. 6. b) Les récepteurs de goût et les papilles se trouvent partout dans la bouche, surtout chez les enfants jeunes. 7. c) 2 000–8 000. 8. d) 65–80 %. On pensait qu’il s’agissait d’un caractère génétique, mais il semblerait que cela puisse s’apprendre, en réalité. 9. a) Le jus de citron. 10. a) Vrai. Les bactéries qui se déposent sur la langue peuvent donner mauvaise haleine. Une bonne hygiène buccale consiste à se brosser la langue en même temps que les dents et à utiliser du fil dentaire.

CHAPITRE 4 LE MONDE P. 128 QU’EST-CE QU’UN POISSON ? 1. d) Tout ça à la fois. 2. b) L’alimentation doit être équilibrée. Frire ajoute de l’huile, ce qui rend le plat moins sain. 3. b) Pescétarien. Un ovovégétarien suit un régime végétarien incluant les œufs, mais pas le lait, un kangatarien mange de la viande de kangourou en plus de son régime végétarien. 4. d) La respiration a lieu dans toutes les cellules pour leur procurer de l’énergie. 5. b) 50 %. Le poisson d’élevage est élevé en aquarium ou en parc aquatique. Les plus communs sont le saumon, le thon, le cabillaud, la truite et le flétan. 6. c) Il contient des protéines, des vitamines et des nutriments qui font baisser la pression sanguine et réduisent le risque de maladies cardiovasculaires.

154 RÉPONSES P. 129 MANGER POUR LA PLANÈTE 1. b) Adopter une source de protéines végétales, comme le tofu (dérivé du soja), produira moins de gaz à effet de serre. 2. b) En prenant un burger plus petit, vous réduisez vos émissions, et c’est probablement assez à manger de toute façon ! 3. b) Défricher des forêts pour les rendre cultivables a beaucoup d’impact sur l’environnement local et réduit le nombre d’arbres qui capturent le dioxyde de carbone de l’atmosphère. Cela endommage les écosystèmes, déplace des espèces animales et réduit la biodiversité dans la région. 4. a) L’importation, surtout par avion, est très consommatrice de carbone. Plus c’est local, mieux c’est. 5. La réponse est... on ne sait pas trop. Produire et importer la nourriture pour le bétail forme une empreinte carbone supérieure et la demande en céréales entraîne la déforestation, mais le bétail en pâturage produit du méthane en grande quantité et exige d’énormes quantités de terre, parfois aussi créées par déforestation. 6. b) Les engrais chimiques, s’ils sont efficaces, peuvent se retrouver dans les sols et endommager l’environnement (voir page 131). Les agriculteurs collectent et emploient le fumier, riche en azote et gratuit. 7. a) Le lait végétal est moins gourmand en carbone que le lait animal, mais une amande exige 5 litres d’eau pour sa croissance, et 80 % des amandes poussent en Californie, où la sécheresse pose de très graves problèmes.

8. b) Les emballages créent des déchets, qui polluent et peuvent blesser les animaux s’ils les mangent ou s’y empêtrent. Le plastique aide à préserver la nourriture plus longtemps, mais mieux vaudra choisir un encas qui n’a pas besoin d’emballage du tout, comme un fruit qui dispose de sa propre protection naturelle (sa peau). 9. a) Le poulet a une empreinte carbone très inférieure à celle de l’agneau. 10. b) Les bouteilles en plastique polluent. Si l’eau du robinet est bonne, n’hésitez pas. En plus, c’est moins cher ! 11. b) Le gaspillage est un grave problème ; cela pollue, et le gaz à effet de serre libéré pour produire cette nourriture finalement jetée l’aura été en vain. Mieux vaut prévoir et gâcher le moins possible. 12. a) Le jus concentré est plus facile à transporter. L’eau est évaporée, le jus exige ainsi moins de camions de transport. On rajoute de l’eau juste avant la consommation.

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 155 P. 133 ROTATION DES CULTURES CHAMP A ANNÉE 1 : Pois ; ANNÉE 2 : Choux ; ANNÉE 3 : Blé CHAMP B ANNÉE 1 : Blé ; ANNÉE 2 : Pois ; ANNÉE 3 : Choux CHAMP C ANNÉE 1 : Choux ; ANNÉE 2 : Blé ; ANNÉE 3 : Pois

P. 136 BŒUF 1. c) Une vache n’a qu’un estomac, mais il est divisé en quatre compartiments. La nourriture passe par chacun d’eux au cours de la digestion. Au milieu de celle-ci, elle est remontée jusqu’à la bouche afin d’être mâchée par les molaires (on dit que la vache rumine), puis ravalée pour finir dans un autre compartiment de l’estomac ! 2. d) Le flanc est bien une partie d’animal, mais pas le flan. 3. b) Le bœuf arrive troisième, après le poulet et le porc. 4. d) Laisser la viande reposer au frais permet aux enzymes présents naturellement de décomposer les fibres musculaires et ainsi d’attendrir la viande. On peut obtenir le même résultat par des moyens mécaniques (en tapant au marteau), ou en ajoutant de la broméline, enzyme extraite de l’ananas. 5. c) Elles voient tout autour d’elles, excepté un cône de 30° derrière la tête. 6. a) En chauffant les os à 700 °C dans un récipient fermé sans oxygène, ils produisent une substance noire sans plus aucune matière organique. On l’emploie pour purifier l’eau, raffiner le sucre et créer de l’encre, et même sur les satellites pour les protéger des rayonnements ! 7. d) Le cuir est un produit dérivé de l’industrie du bœuf, la gélatine est souvent employée pour rendre un produit agréable à mâcher, les poils de leurs oreilles font de bons pinceaux.

8. c) Environ 1 700 kg, le poids d’une grosse voiture. 9. c) Les vaches arrachent l’herbe avec leur langue sans utiliser leur dent. Elles peuvent arracher ainsi un carré de 15 cm de côté d’un seul coup. 10. e) La plupart des parties d’un bœuf finissent dans l’assiette ! Les pies rentrent dans certaines recettes écossaises, dont l’elder, ou italiennes, le teteun. En raison du risque de transmission d’encéphalite spongiforme bovine (la maladie de la vache folle), l’échine et le système nerveux du bœuf ne sont pas considérés comme propres à la consommation dans de nombreux pays.

P. 137 INSECTES MANGÉS DANS LE MONDE 1. d) La larve de witchetty vient d’Australie. Elles sont mangées par les Australiens aborigènes. Rôties, elles deviennent croquantes à l’extérieur, comme le poulet. 2. c) Les guêpes sont des hyménoptères (insectes ailés). Dans la province du Yunnan au sud-ouest de la Chine, les larves de plusieurs espèces sont consommées frites. On les vend avec le nid de guêpes ! 3. b) En Thaïlande, et dans l’Asie du Sud, les criquets sont plongés dans l’eau tiède, lavés, frits et mangés. Le pays en produit 7 500 tonnes annuelles. On y trouve 20 000 fermes de criquets. 4. a) Les punaises sont consommées en Afrique du Sud. On les ramasse avant l’aube, car elles sont alors plus faciles à attraper et il faut les prendre vivantes pour les empêcher de relâcher leur poison. Elles sont bouillies et souvent servies frites, avec du sel.

P. 142 NOM D’UN HYBRIDE Réponses : a) 6 (Zébrâne), b) 3 (Ligre), c) 1 (Wholphin), d) 2 (Grolar), e) 7 (Beefalo), f) 5 (Mûle), g) 4 (Cama)

156

INDEX A

B

acide lactique 71 acides aminés 13, 76, 94–5 action capillaire 24 adénine 90 ADN avec des bonbons 92–3 et élevage sélectif 140–1 et OGM 144–5 extraire 90–1 molécules 19 albumen 79 allergies 122–3 amidon, test 76–7 amylase, enzymes 88–9 anaphylaxie 122–3 anémie 101 anthères 28 antithrombine 145 anus 86 appendice 86 avocats 127

bactéries bonnes et mauvaises 62–3 cellule 13 culture 66–7 et nourriture avariée 72–5 la plus grosse 19 petit quiz 69, 151 baies 10, 29 banane 10–11 Gros Michel 11 petit quiz 14, 148 bardot 143 billets 21 blastodisque 17, 79 bol 84 bonbons arôme banane 11 construire de l’ADN avec 92–3 bouche 84

bourgeons 37 brassica 37 bulbe olfactif 117 bulbes 36 burger, cellules dans un 22

C calcium 95 calculateur d’empreinte carbone 127 calories dans une vache 108, 153 et dépense 104–5 et nourriture 97, 98–9 capsaïcine 49, 113 carence en glucides 100 Carolina Reaper 113 carotte, record 40 cellophane 21 cellules biscuit 16–17 d’une feuille de laitue 22 nombre 22–3 parties 148 poids 22 structure 12–13 taille 19 cellulose 20–1, 23, 149 cétose 100 chalaze 79 champignons, empreinte de spores 42–3 chlorophylle 33 chloroplastes 13 chou, le plus lourd 41 chyme 85 cil 117

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 157 citrons Meyer 143 citrouille, la plus lourde 41 cobalt 95 cocotiers 26 côlon 86 concombre le plus long 41 coriandre 48 crucifères 37 cuisse de poulet, dissection 138–9 cuivre 95 cultures azotées 132 couvrantes 132 en ligne 132 cytoplasme 12 cytosine 90

D diaphragme 86 diffusion 56 dioxyde de carbone 126–7 disaccharide 94 drupes 10, 29 duodénum 85 durian 113

E E. coli 19, 67, 73, 75 eau 94 échelle de Scoville 113 effet de serre 46, 126 élevage sélectif 140–1 Elysia chlorotica 149 endocarpe 10 énergie et dépense 104–5, 109 et environnement 126–7, 129, 135 et nourriture 98–9, 108, 152

engrais 131 épicarpe 10 épices 49 épinards Olympia 143 esters 11, 118–19 estomac 85 étiquettes 106–7 eutrophisation 131 extrait de levure 53

F faux-fruit 29 fer 95, 101 feuilles 37 fibre 95 fleurs changement de couleur 24–5 comestible 37 structure 28 fluorocarbones 127 foie 85 fromage 63 fructose 76 fruits 26, 30, 100, 102–3, 108 agrégés 29 déhiscents 29 secs 29

graisses 95, 99 test 77 gros intestin 86 grossissement 19 guanine 90

H herbes 48 hespérides 29 histamine 122 hoquet 86 hybrides 142–3 hypervitaminose 101

I iléon 85 informations nutritionnelles 106–7 insectes à manger 134–5 intestin grêle 85 intestins 85–6 intoxication alimentaire 73, 74–5 iode 77, 95, 101

J jéjunum 85 joules 98

G

K

gaz à effet de serre 126–7 glucides 94, 99 glucose 76 gluten 123 goût 110–11, 117 expérience 114–15 graines comestibles 37 conditions de croissance 38–9 dissémination 26–7

kératine 79

L Lactobacillus bulgaricus 71 lactose 62, 76, 123 langue 84, 110–11 petit quiz 112, 153 légumes géants 40–1 types 36–7

158 INDEX levure 52–3 cellule 13 expérience du ballon 54–5 petit quiz 68, 150–1 lignine 24 lumière et plantes 33

M magnésium 95 maïs 141, 143 maladie céliaque 123 membranes semiperméables 57 mésocarpe 10 microscope 18–19 minéraux 95 carence en 101 miraculine 115 mitochondrie 12 moisissures bonnes et mauvaises 63 empêcher 74–5 et nourriture avariée 72, 73 petit quiz 69, 151 sur du pain 64–5 Musa acuminata 11 Musa balbisiana 11 mycélium 64

N nourriture allergies 122–3 de l’extrême 113 énergie 98–9, 108, 152 et environnement 126–7, 129, 135 gâchis 72–3 nutriments 94–5 odorante 113 tests 76–7

noyau 12 nucléotides 90, 92

O odorat 116–17 et esters 118–19 œsophage 84 œufs 78–9 de poisson 79 en caoutchouc 80–1 oignon, dissection 34–5 orange, parfum 120–1 organisme génétiquement modifié (OGM) 144–5 ose 94 osmose 57, 58–61 ovaire 28 oxyde de propanethial 35

P pancréas 85 papille 110 parfum, fabrication 120–1 pasteurisation 70 patates douces 150 pathogènes 73 péristaltisme 84 pharynx 84 phéromones 117 photosynthèse 33 petit quiz 46, 149 piment 49 le plus fort 113 pissenlits 26 plantes à fleurs 28–9 graines 26–7 types 29 plantes annuelles 48 bisannuelles 48 hybrides 143

vivaces 48 plasmides 13 poisson 128, 153 œuf 79 pollinisation 28 polysaccharides 20, 94 pommes de terre 44–5 et osmose 58–61 pommes arctiques 145 jus de citron et 30–1 potassium 11, 95, 148 protéines 76, 94–5, 96 carence en 100 test 76

R racines 36 radioactivité 11 rayon 21 réactif de Biuret 76 réchauffement climatique 126 régime bons choix 102–3, 152 carences 100–1 le vôtre convient-il ? 96–7 respiration 32 ribosome 13 riz doré 144–5 rotation des cultures 130, 132–3

S Saccharomyces cerevisiae 52 salive, enzymes dans la 88–9 Salmonella 73, 75 sélénium 95

LA BIOLOGIE DE LA BANANE 159 selles 86 sépales 28 sodium 95, 97 sol 40 sphincter pylorique 85 stigmate 28 stomate 149 Streptococcus thermophilus 71 sucre molécule 20 quantité dans la nourriture 106–7 test 76 sycomores 28 Synsepalum dulcificum 115 système digestif 84–7

T téosinte 141, 143 termites 21 thymine 90 tiges 37 tomates la plus lourde 40 nombre de cellules 22 transpiration 24 tubercules 36

V vaches 21, 108, 136, 153, 155 vacuole 13 valvule iléocæcale 86 vésicule biliaire 85 vinaigre 52 virus 19 vitamines 95 A 95, 100 C 95, 100 carences 100–1 D 95, 101

X-Y-Z xylème 24 yaourt 62, 70–1 zébroïdes 143 zinc 95, 101

160

CRÉDITS PHOTOGRAPHIQUES SHUTTERSTOCK 4, 5, 16, 17 : © Delpixel 4, 134, 135 : © Anat Chant 11 haut : © CosmoVector 11 bas, 25 gauche : © Quang Ho 14, 148 : © AJT 16, 17 : © Irina Sokolovskaya 18, 19 : © YDU Mortier 21 haut : © Dibrova 21 bas, 155 : © Dudarev Mikhail 22 : © Moving Moment 23, 48 haut, 49 haut, 121 : © Nataly Studio 24, 25, 28, 130, 137 en bas à gauche : © Irin-K 25 milieu : © Hong Vo 25 droite : © Susii 26 : © Vladimir Dudkin 27 en haut à droite : © Drakuliren 27 : © KA-KA 27, 31, 98 milieu : © Baibaz 28, 29 : © Henrik Larsson 33 : © Tanatat 34 : © Nattika 35 bas : © Pektoral 36–37 : © Triff 38 : © Domnitsky 39 le plus à droite : © Kaca Skokanova 40 gauche : © Alexey Smolyanyy 40 droite : © Chrispo 41 haut : © Thomas Dutour 41 gauche : © RAndrei 41 bas droite, 133 middle : © Banprik 42 en haut et en bas à gauche : © Edward Westmacott 42 en bas à droite : © Mikeledray 43 : © Morphart Creation 44 haut : © Barmalini 44 bas : © Barba Jones 45 droite : © Jiang Hongyan 46 : © Pernsanitfoto 48–49 bas : © Alexander Raths

49 milieu : © Gorra 52 haut, 54, 55 : © Amri Azhar 53 fond : © Petr Baumann 53 bas : © Robyn Mackenzie 56, 77, 89 : © Railway FX 58 : © Linyoklin 60 droite : © Matkub2499 61 : © Kaiskynet Studio 62 en bas à gauche : © Cynoclub 62 en bas à droite : © Gresei 62 en haut à gauche, 111 : © Vitaly Korovin 63 droite : © Notsuperstar 64, 68, 150 : © Maor Winetrob 64–65 (milieu) : © Chalermchai Choychod 66, 67 : © kwanchai.c 70–71 : © Goldnetz 72 haut, 122 : © Duda Vasilii 72 gauche : © Sha15700 72 droite : © Marilyn Barbone 73 gauche : © Da-ga 73 droite : © Peter Vanco 74–75 : © Images.etc 76 : © IrinaK 77 bas : © Prapann 79 : © Tsekhmister 84 : © Ivonne Wierink 86 : © Paitoon 90 : © Graphics RF 92, 93 : © Gyvafoto 94 : © Iryna Denysova 95 : © Fascinadora 96 : © Niradj 97 haut : © Baibaz 97 bas : © Andrii Malkov 98 gauche, 108 : © Valzan 98 droite : © Tatiana Volgutova 99 milieu : © Bestv 99 droite : © Cozine 100 : © Afonkin_Y 101 haut, 153 : © Perla Berant Wilder 101 bas : © Natdanai Srichaiyod 102, 103 : © Jiffy Avril

104 : © Guntsoophack Yuktahnon 105 : © Winston Link 107 : © Kamira 109 : © Hibrida 113 : © Sayam T 115 haut : © Dreamloveyou 115 bas : © Djsash 118–119 : © Evgeny Karandaev 122–123 : © Prostock-studio 120, 121 : © BJ Photographs 126 : © FloridaStock 127 : © Steve Cukrov 129 : © Stockcreations 130, 154 : © Paphawin Laiyong 131 : © Itsik Marom 132 : © Unpict 133 gauche, 154 : © Master Q 133 droite : © Svitlana-ua 134, 135 : © Trum Ronnarong 137 (carte) : © Tanarch 137 au milieu en bas : © Prachaya Roekdeethaweesab 137 en bas à droite : © Schankz 137 : © Shutterstock 140 : © Amri Azhar 141 en bas à droite : © Leungchopan 141 en bas à gauche : © Eric Isselee 143 : © Peter Etchells 145 : © Itman__47 Sauf mention contraire, les illustrations sont de Rob Brandt. Tout a été mis en œuvre pour retrouver les ayants droit des images utilisées. Nous vous prions d’excuser toute erreur ou omissions et de nous les signaler afin que nous ajoutions les mentions appropriées dans les éditions futures de cet ouvrage.