BIOLOGIE, 1ÈRE ANNÉE, OPTION NUTRITION

Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC

Préliminaires

0.1. La Biologie, Science du Vivant et Pilier de la Nutrition

Ce module d’ouverture positionne la biologie comme la science fondamentale qui sous-tend l’ensemble des processus nutritionnels. Il vise à faire comprendre que la nutrition, avant d’être une question de régimes ou de rations, est un phénomène biologique ancré dans le fonctionnement des cellules, des tissus et des organismes. L’étude de la biologie offre les clés pour déchiffrer les mécanismes d’assimilation des nutriments, les besoins énergétiques et les interactions complexes entre l’alimentation et le corps humain, un savoir indispensable pour le futur technicien en nutrition en République Démocratique du Congo.

0.2. Objectifs Pédagogiques du Cours

L’ambition de ce cours est de construire un socle solide de connaissances en sciences de la vie. Au terme de cette année, l’apprenant devra être capable de décrire la structure et les fonctions d’une cellule animale et végétale, de différencier les niveaux d’organisation du vivant (de la cellule à l’organisme), de définir les grands processus métaboliques et de comprendre les bases de la classification des êtres vivants. Ces compétences fondamentales sont le prérequis pour aborder avec rigueur les cours spécialisés de microbiologie, d’anatomie et de physiologie des années ultérieures.

0.3. Approche Méthodologique

Le cours s’appuie sur une démarche active et inductive, en accord avec l’Approche Par Compétences (APC). La méthodologie combine l’observation au microscope, la dissection d’organes végétaux (tubercules, fruits) et animaux, et la modélisation pour rendre les concepts abstraits, comme la structure cellulaire, tangibles et compréhensibles. Des exemples seront systématiquement puisés dans la biodiversité congolaise, en étudiant par exemple la cellule d’une feuille de manioc ou en observant les micro-organismes présents dans les eaux du fleuve Congo, pour lier l’apprentissage à l’environnement direct de l’élève.

Partie 1 : LE MONDE VIVANT : UNITÉ ET DIVERSITÉ 🔬

Cette partie inaugurale explore les caractéristiques communes qui définissent la vie et introduit le concept de la cellule comme l’unité structurale et fonctionnelle de tous les êtres vivants. Elle a pour but d’établir une vision d’ensemble du monde vivant, de l’infiniment petit à la complexité des écosystèmes, en soulignant à la fois les principes universels et l’extraordinaire diversité biologique.

Chapitre 1 : Caractéristiques et Organisation du Vivant

Ce chapitre pose les fondations en définissant ce qui distingue la matière vivante de la matière inerte. Il structure la connaissance en présentant les différents niveaux d’organisation qui caractérisent la complexité biologique.

1.1. Propriétés Fondamentales des Êtres Vivants

Sont étudiées ici les fonctions communes à tous les organismes : la nutrition, la respiration, la reproduction, la croissance, l’excrétion, la sensibilité (réponse aux stimuli) et le mouvement. Chaque propriété est illustrée par des exemples concrets tirés de la faune et de la flore locales.

1.2. Niveaux d’Organisation Biologique

La hiérarchie du vivant est présentée de manière progressive : de l’atome à la molécule, puis à l’organite, la cellule, le tissu, l’organe, le système, l’organisme, la population, la communauté, jusqu’à l’écosystème du bassin du Congo. Cette perspective est cruciale pour comprendre comment un déséquilibre à un niveau (par exemple, une carence moléculaire en fer) peut impacter tous les autres niveaux.

Chapitre 2 : La Cellule, Brique Élémentaire de la Vie

Ce chapitre est une immersion au cœur de l’unité de base de la vie. La maîtrise de la cytologie est non négociable pour le nutritionniste, car c’est au niveau cellulaire que se déroulent toutes les transformations biochimiques des nutriments.

2.1. Structure de la Cellule Animale

L’étude détaillée de la cellule animale est abordée : la membrane plasmique et son rôle dans les échanges, le cytoplasme comme siège des réactions métaboliques, et le noyau contenant l’information génétique.

2.2. Structure de la Cellule Végétale

Les spécificités de la cellule végétale sont mises en évidence : la paroi cellulaire, dont la composition influence la digestibilité des aliments végétaux ; les chloroplastes, sites de la photosynthèse à l’origine de la production primaire de nourriture ; et la vacuole, impliquée dans la turgescence des légumes.

2.3. Fonctions des Principaux Organites Cellulaires

Chaque organite est étudié comme une « usine » spécialisée : les mitochondries pour la production d’énergie (ATP) à partir du glucose, les ribosomes pour la synthèse des protéines, et le réticulum endoplasmique pour le métabolisme des lipides. Cette vision fonctionnelle permet de lier directement la biologie cellulaire à la biochimie nutritionnelle.

Partie 2 : LA BIOLOGIE HUMAINE, FONDEMENT DE LA DIÉTÉTIQUE 🧍

Cette section se concentre sur l’organisation et le fonctionnement du corps humain. Elle part de la cellule pour construire la complexité des tissus et des systèmes, en mettant un accent particulier sur le système digestif, qui est au cœur du métier de nutritionniste.

Chapitre 3 : Des Cellules aux Tissus

Ce chapitre explique comment les cellules spécialisées s’assemblent pour former des tissus aux fonctions spécifiques. C’est le premier pas vers la compréhension de l’organisme dans son intégralité.

3.1. Les Tissus Épithéliaux

Étude des tissus de revêtement et glandulaires, comme la muqueuse intestinale, dont l’intégrité est essentielle à l’absorption des nutriments et dont la connaissance permet de comprendre certaines pathologies digestives.

3.2. Les Tissus Conjonctifs

Cette section couvre la diversité des tissus de soutien : le tissu sanguin, vital pour le transport des nutriments et de l’oxygène, le tissu osseux, principal réservoir de calcium, et le tissu adipeux, spécialisé dans le stockage des lipides.

3.3. Les Tissus Musculaires et Nerveux

Présentation du tissu musculaire, grand consommateur d’énergie, et du tissu nerveux, qui régule des fonctions vitales comme la faim et la satiété. Leur fonctionnement correct dépend directement d’apports nutritionnels adéquats.

Chapitre 4 : Des Tissus aux Systèmes d’Organes

Ce chapitre assemble les tissus en organes et les organes en systèmes fonctionnels. Il offre une vision intégrée de l’anatomie et de la physiologie, préparant le terrain pour une étude plus approfondie les années suivantes.

4.1. Le Système Digestif : de l’Ingestion à l’Absorption

Une exploration introductive du trajet des aliments dans le corps : la bouche, l’estomac, l’intestin grêle et le côlon. L’objectif est de visualiser le parcours anatomique et de comprendre les grandes étapes de la transformation des aliments en nutriments absorbables, un processus central en nutrition.

4.2. Introduction aux Autres Systèmes Majeurs

Une présentation succincte des autres systèmes est effectuée pour montrer leur interconnexion avec la nutrition : le système circulatoire (transport), le système respiratoire (fourniture d’oxygène pour le métabolisme), le système urinaire (élimination des déchets métaboliques) et le système endocrinien (régulation hormonale du métabolisme).

Partie 3 : LES GRANDES FONCTIONS VITALES ET LA NUTRITION ⚡

Cette partie explore les processus dynamiques qui caractérisent la vie. Elle se concentre sur les échanges d’énergie et de matière entre un organisme et son environnement, plaçant ainsi la nutrition au cœur de la biologie fonctionnelle.

Chapitre 5 : Le Métabolisme, Moteur de la Vie

Ce chapitre introduit les concepts de base du métabolisme. Comprendre comment le corps construit (anabolisme) et dégrade (catabolisme) les molécules est fondamental pour analyser l’utilisation des nutriments.

5.1. Anabolisme et Catabolisme

La distinction entre les voies de synthèse (ex: fabrication de protéines) et les voies de dégradation (ex: digestion du fufu en glucose) est expliquée. La nutrition est présentée comme la fourniture des briques (anabolisme) et du carburant (catabolisme) nécessaires à ces processus.

5.2. Rôle des Enzymes

Les enzymes sont introduites comme des catalyseurs biologiques qui rendent les réactions métaboliques possibles. Leur nature protéique souligne l’importance d’un apport adéquat en protéines pour un métabolisme efficace.

Chapitre 6 : Les Stratégies Nutritionnelles du Vivant

Ce chapitre élargit la perspective en comparant la manière dont différents organismes se nourrissent, ce qui permet de mieux situer la place de l’homme dans les chaînes alimentaires.

6.1. L’Autotrophie : la Production Primaire

Le processus de la photosynthèse chez les plantes est étudié comme le point de départ de la quasi-totalité des chaînes alimentaires. La capacité des végétaux à produire leur propre matière organique à partir de la lumière solaire est la base de l’agriculture et de l’alimentation humaine.

6.2. L’Hétérotrophie : la Dépendance Alimentaire

L’hétérotrophie, qui caractérise les animaux et les humains, est définie par la nécessité de consommer de la matière organique produite par d’autres. Les différents régimes alimentaires (herbivore, carnivore, omnivore) sont analysés.

Partie 4 : LA CONTINUITÉ DE LA VIE 🌿

Cette dernière partie aborde les mécanismes qui permettent à la vie de se perpétuer à travers le temps et les générations. Elle couvre la reproduction et les bases de l’hérédité, des connaissances importantes pour comprendre la transmission des caractères et l’amélioration des espèces végétales et animales.

Chapitre 7 : Introduction à la Reproduction et à la Génétique

Ce chapitre final ouvre sur les mécanismes de la transmission de la vie et de l’information génétique.

7.1. Les Modalités de la Reproduction

Une présentation des deux grandes stratégies de reproduction : asexuée (assurant la stabilité) et sexuée (générant de la diversité), avec des exemples pertinents comme le bouturage du manioc (asexuée) et la reproduction des plantes à fleurs (sexuée).

7.2. Notions d’Hérédité

Une introduction très simple à la génétique est proposée : le rôle de l’ADN comme support de l’information héréditaire et la définition du gène. Cette notion est liée à la nutrition en expliquant que les gènes codent pour les protéines, dont les constituants (acides aminés) doivent être apportés par l’alimentation.

Annexes

Annexe 1 : Guide d’Utilisation du Microscope Optique

Fournit une procédure claire et illustrée pour la manipulation correcte du microscope, un outil essentiel pour les travaux pratiques de biologie cellulaire et de microbiologie.

Annexe 2 : Clés de Classification Simplifiée du Vivant

Propose des tableaux simplifiés pour s’initier à la classification des principaux règnes du vivant (Végétal, Animal, Champignon), en utilisant des exemples de la biodiversité congolaise.

Annexe 3 : Schémas de Synthèse

Inclut des planches schématiques de référence sur la cellule animale, la cellule végétale et les principaux systèmes du corps humain pour faciliter la mémorisation et la révision.