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Chimie en mouvement

Alexandre Pradal

Created on August 31, 2023

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Transcript

Merci !

02

01

ODEURS et sport

Glucose et energie

INFO

INFO

03

05

Chimie en mouvement

Acide lactique et crampes

Allez, à la douche !

Fête de la Science 2023

INFO

INFO

04

Test antidopage

Institut Parisien de Chimie Moléculaire - Sorbonne Université

INFO

Pourquoi manger des sucres avant et pendant le sport ?

Sucres lents : Céréales, pâtes, riz, pain complet - Indice glycémique > 70 En général, il vaut meiux les prendre avant (3 à 4h) un effort physique. Ils sont consitutés de sucres complexes (oligomères ou polymères) comme l'amidon. Ils permettent de constituer des réserves d'énergie en amont d'un effort physique. Sucres rapides : fruits frais, fruits secs, sucre en morceaux, pain blanc - Indice glycémique < 50 Ils agissent à court terme et sont directement brûlés par l'organisme. Ils sont constitués de sucre simples (monosaccharides) comme le glucose et le fructose. A prendre plutôt pendant un effort physique lorsque les réserves d'énergie de l'organisme sont épuisées. Cela donne un coup de boost de courte durée car ces sucres sont brûlés par l'organisme en quelques minutes.

Fructose

Glucose

Amidon

Comment se dégradent les sucres dans notre organisme ?

Nos cellules ont besoin d'énergie de manière continue pour que notre organisme fonctionne correctement. Le carburant qu'utilise nos cellules pour fonctionner est une molécule appelée adénosine triphosphate (ATP). Cette molécule n'est pas présente dans notre organisme et a besoin d'être synthétisée à partir d'adénosine diphosphate (ADP).

ATP

Les sucres constituent une source d'énergie très importante puisqu'ils permettent de synthétiser l'ATP. Il existe deux voies de métabolisation des sucres pour produire de l'ATP :

Voie anaérobie - Glycolyse
Voie aérobie - respiration et chaîne de respiration

Métabolisation par voie anaérobie (sans O2) - Glycolyse

Le glucose de notre organisme peut contribuer à la synthèse de l'ATP en se dégradant en une molécule appelée pyruvate. Cette réaction d'oxydation/dégradation du glucose se fait en présence de nombreuses enzymes de la famille des kinases. Lors de cette réaction, la synthèse de l'ATP nécessaire au bon fonctionnement des cellules se fait à partir d'ADP et d'un phosphate inorganique en présence d'un co-facteur (espèce oxydante) appelé nicotinamide adénosine dinucléotide (NAD). Ce co-facteur existe sous deux formes : une forme oxydée (NAD+) et une forme réduite (NADH).

Réaction de glycolyse

Métabolisation par voie aérobie (avec O2) - respiration et chaîne de respiration

Lorsqu'on respire, notre organisme absorbe de l'oxygène qui peut ensuite contribuer à la synthèse d'ATP dans nos cellules. Cette fois, ça n'est pas le glucose qui se transforme pour synthétiser de l'ATP mais le pyruvate formé lors de la glycolyse.Cette réaction biochimique se produit dans les mitochondries des cellules. Comme lors de la glycolyse, la synthèse de l'ATP se fait à partir d'ADP et d'un phosphate inorganique en présence du co-facteur nicotinamide adénosine dinucléotide (NAD). D'abord, le pyruvate est transformé en une molécule appelée acétyl coenzyme A. Cette molécule sert de carburant pour synthétiser de l'ATP dans une réaction biochimique appelée cycle de Krebs. Cette transformation consomme un peu de l'oxygène que nous respirons. Une plus grande quantité d'ATP est produite avec une autre réaction faisant intervenir de l'oxygène et une enzyme appelée ATP synthase. C'est ce qu'on appelle la chaîne de respiration.

Pourquoi la transpiration sent mauvais ?

Lorsqu'on fait du sport de manière intensive, il arrive que nous transpirions. Souvent, les odeurs de transpiration que nous dégageons sont assez mauvaises. On peut le constater dans des vestiaires par exemple. Mais pourquoi la transpiration sent mauvais ? Les sécrétions des glandes sudoripares sont composées d'eau, de protéines, de sels (lactates) et d'huiles (sébum) et sont inodores. L'odeur de transpiration provient de la dégradation (métabolisation) de ces sécrétions par des bactéries naturellement présentes sur notre peau. Le sébum, constitué de triglycérides, se dégrade pour donner des acides gras, qui graissent notre peau, et qui, parfois, ont une mauvaise odeur. C'est le cas de l'acide caproïque qui a une odeur de fromage...

Acide lactique et courbatures

Lors d’un effort physique, nos muscles consomment du glucose, du pyruvate et de l’oxygène pour permettre la synthèse de l'ATP. En particulier lors d’un effort physique intense, notre organisme a besoin de plus d’oxygène qu’il ne peut en obtenir par respiration. A un moment, les cellules ne peuvent plus utiliser l'oxygène car il n'y en a plus de disponible. Dans ce cas, le pyruvate formé après glycolyse ne peut plus être transformé en ATP. A la place, il est transformé en lactate en présence du co-facteur NAD+.

Si la quantité de lactates devient trop grande et augmente trop rapidement dans les cellules musculaires, elle peut générer une sensation de brûlure et des microdéchirures. La réparation automatique de ces petites blessures peut engendrer des douleurs (courbatures). Après un déficit en oxygène ayant engendré un traumatisme musculaire ou un infarctus, connaître la quantité de lactates dans le sang peut permettre aux médecins de connaître l’état d’oxydation des tissus (musculaires ou cardiaques) et d’éventuellement déceler une affection appellée acidose lactique.

Molécules dopantes

Les molécules dopantes sont des composés chimiques permettant d'accroître les performances des athlètes sur une courte période. Elles peuvent être de deux types :

molécules exogènes

Il s'agit de molécules qui ne sont pas produites naturellement dans notre organisme. Elles sont introduites dans notre organisme par une source extérieure (naturelle - issues de plantes - ou bien de synthèse). C'est le cas des drogues récréatives (amphétamines, cannabinoïdes et dérivés de la coca), des opioïdes ou bien de stéroïdes anabolisants.

molécules endogènes

Il s'agit de molécules qui sont produites naturellement dans notre organisme et qui possèdent une fonction spécifique.C'est le cas de certaines hormones comme la testostérone ou bien l'EPO (Erythropoïetine) qui est une hormone de croissance.

Détection des molécules dopantes

La principale difficulté des contôles antidopage réside dans la détection de molécules particulières parmi des milliers d'autres et en quantité infime. Des techniques d'analyse avancées ont été développées dans ce but.Ainsi, les molécules dopantes peuvent être détectées dans le sang grâce à des méthodes analytiques comme la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse (HPLC/MS). Les analytes détectées sont comparés à une base de donnée recensant les molécules dopantes courantes.

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Recette du shampoing (20 mL)

Ingrédients :

  • Base moussante douceur (Aroma-Zone ref 01530)
  • Base consistance sans palme (Aroma-Zone ref 01531)
  • Base neutre shampoing sans palme (Aroma-Zone ref 04258)
  • Sodium lauryl sarcosinate (Aroma-Zone ref 01952)
  • eau
  • sel
  • fragrance au choix
  • colorant alimentaire
  • papier pH pour tester le pH à la fin

1. Préparer une base détergente* en prélevant à la seringue (sans aiguille) et en mélangeant : 2.8 mL de base douceur, 1.4 mL de base consistance, 9.1 mL de base neutre pour shampoing et 0.7 mL de sodium lauryl sarcosinate (tensioactif).

2. Mélanger doucement jusqu'à obtenir un mélange homogène.

3. Introduire 2 gouttes de fragrance au choix.*

4. Prélever à la seringue (sans aiguille) et ajouter au mélange détergent 6 mL d'eau.

5. Mélanger doucement jusqu'à obtenir un mélange homogène.

6. Ajouter une pincée de sel et mélanger jusqu'à dissolution complète.

* Les composants de la base détergente proviennent de l'enseigne Aroma-Zone. D'autres produits peuvent être utilisés. En ce cas consulter les indications du fournisseur. Les fragrances proviennent de l'enseigne Aromat'easy et sont sans allergène.

7. Ajouter deux gouttes de colorant alimentaire (couleur au choix) et mélanger

Suite

Recette du shampoing (20 mL)

Etape très importante : Vérifier le pH avec du papier pH. En principe, il doit être neutre (compris entre 6.5 et 7.5).

Si le pH est basique, ajouter un peu de jus de citron et mélanger. Vérifier le pH.

Si le pH est acide, ajouter une faible quantité de bicarbonate de soude et mélanger. Vérifier le pH.

Si le pH est neutre, c'est prêt ! Vous pouvez utiliser le shampoing.

Merci !

The associated research project has been funded by the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme .

Exemples de molécules dopantes exogènes
Molécules endogènes

Crédits EPO : Dr_Microbe