Terminale S spé SVT Thème 3 : Corps humain et santé Glycémie et diabètes Introduction : Le glucose est un sucre simple, un ose de la famille des glucides. De formule C6H12O6, c’est un nutriment distribué aux cellules de l'organisme par le sang et la lymphe (milieu intérieur), c'est la principale source d'énergie des cellules. La glycémie est la concentration du glucose dans le sang, chez une personne en bonne santé elle oscille aux alentour d’1g/L. Lorsque la glycémie est anormale, des troubles sérieux surviennent. L'hypoglycémie (glycémie < 0,7 g.L-1) se manifeste par des troubles qui traduisent, en particulier, un mauvais fonctionnement du système nerveux et s'expliquent par le déficit dans l'apport de glucose aux neurones gluco-dépendants. Une glycémie inférieure à 0,5 g.L~1 peut entraîner un coma mortel. L'hyperglycémie (glycémie > 1,2 g.L-1) chronique qui intervient chez les individus diabétiques entraîne des complications vasculaires graves à long terme. Le maintien de la glycémie est donc indispensable, il nécessite un système de régulation complexe au sein duquel le foie joue un rôle central Problèmes : Quelle est l’origine du glucose sanguin ? Comment la glycémie est-elle maintenue ? En quoi les diabètes correspondent-ils à des problèmes de dérèglement du système de régulation ? 1 Terminale S spé SVT 1- Le glucose et son origine alimentaire (TP 1 et 2) 1.1-Les sources potentielles de glucose alimentaire sont variées mais souvent indirectes Nous avons recherché les molécules organiques dans différents aliments à l’aide de réactifs tels que le réactif de Gornall (pour les protéines), le lugol ou l’eau iodée (pour les glucides complexes) et la liqueur de Felhing à chaud (pour les oses dont le glucose). Un test au papier a été réalisé pour mettre en évidence les lipides. Du glucose a été trouvé dans les fruits mais pas ailleurs. Les fruits sont donc une source directe de glucose. Par contre, de l’amidon a été identifié dans le pain et la pomme de terre. Or l’amidon est un polymère de glucose et il peut devenir une source de glucose s’il est cassé, hydrolysé. L’amidon est donc une source indirecte de glucose. Dans les aliments il y a donc deux sources potentielles de glucose, une directe et une indirecte sous forme de sucre complexe. Pb : Comment se réalise l’hydrolyse de l’amidon ? 1.2-L’hydrolyse enzymatique de l’amidon en glucose lors de la digestion Dans un tube à essai placé à 37°C a été versé de l’empois d’amidon. Dans ce même tube on a ajouté quelques gouttes d’amylase salivaire. Toutes les 2 minutes un test au lugol sur la plaque en porcelaine a été réalisé. Au bout d’une dizaine de minutes ce test est devenu négatif…l’amidon a disparu ! Sur la même solution un test à la liqueur de Felhing a permis de révéler que l’amidon s’est transformé en glucose. Cette transformation de l’amidon en glucose correspond à l’hydrolyse du sucre complexe, elle consiste en la rupture des liaisons covalentes entre les glucoses en présence d’eau. Document 1 :L’hydrolyse de l’amidon Spontanément (avec uniquement de l’eau distillée cf tube 1), la réaction ne se réalise pas elle nécessite la présence d’une enzyme : l’amylase salivaire. Les protéines enzymatiques telles que l’amylase sont des catalyseurs biologiques (biocatalyseurs), c’est à dire qu’elles sont fabriquées par les êtres vivants et elles ont pour fonction d’accélérer considérablement (x108) des réactions chimiques participant au métabolisme des êtres vivants. 2 Terminale S spé SVT Toutes les enzymes possèdent une double spécificité. une spécificité d’action : une enzyme donnée ne catalyse qu’un seul type de réaction chimique donnée ; exemple : amylase / hydrolyse, l’ARN polymérase/polymérisation - une spécificité de substrat : une enzyme donnée n’agit que sur une seule molécule organique ; exemples : amylase / amidon ; saccharase / saccharose ; cellulase / cellulose Les propriétés des enzymes dépendent des conditions physico-chimiques du milieu (pH, température, ions,…) - La température à laquelle l’activité enzymatique est optimale est de 37°C, ce qui explique « le choix » de la température corporelle. NB : au delà d’un certain seuil thermique (vers 60°C) elles sont dénaturées ce qui explique que l’amylase du tube 3 est inefficace. Il existe deux types d’amylases naturelles, l’amylase salivaire dont l’action a été étudiée et l’amylase pancréatique, leur action conjuguée permet une digestion complète de l’amidon. Au niveau de l’intestin, les glucides complexes ont donc été transformés en glucose. Document 2 : La réaction enzymatique, schéma général. Document 3 : « la fin de la digestion enzymatique de l’amidon » Pb : comment le glucose est-il assimilé au niveau de l’intestin ? 3
