Thème 2 : Le Vivant et son évolution Activité 3 : Digestion chez les êtres vivants Compétences mises en oeuvre Référence au socle :-( :-] :-) :-> Formuler une question ou un problème scientifique Lire et exploiter des données sous différentes formes Interpréter des résultats Expliquer sa démarche à l’oral Manipuler des ressources informatiques et logiciels Activité : Quelles sont les transformations que subissent les aliments ingérés ? Objectif : Comprendre et observer le système digestif des vertébrés Situation de départ : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-digestion-47.html A la fin du XVIIe siècle, les scientifiques pensent que la digestion est un phénomène purement mécanique : les aliments sont grossièrement broyés grâce aux dents et ensuite de plus en plus finement dans le tube digestif. Au début du XVIIIe siècle, Réaumur, qui ne croit pas à cette théorie, réalise des expériences de digestion chez les rapaces (oiseaux). Il pense que des substances fabriquées par notre tube digestif interviennent également dans la digestion. Comment les aliments sont-ils donc digérés dans le tube digestif ? La digestion Page 1 sur 7 Nom : Prénom : Classe : Date : 1. Réaliser une simulation d’expérience la digestion du blanc d’oeuf Note … /20 Expérience virtuelle de « DIGESTION IN VITRO » A partir du lien suivant : http://commons.studyrama.com/librairie_complement/svt_college/5eme/digestion/ main.htm, répondre aux questions ci-après concernant les transformations observables de la digestion. A partir de l’animation en ligne de J.P Gallerand, disponible à l’adresse suivante : http://www.editions-breal.fr/svt_college/5eme/digestion/main.htm 1. Le matériel et les conditions nécessaires à l’expérience : Tu trouveras les réponse en « survolant » le matériel avec ta souris 2 7 8 3 1 4 5 6 - Donne un nom à chaque élément numéroté : (0,5 points / réponse) 1= 5= 2= 6= 3= 7= 4= 8= Quel est le rôle du « bain Marie » dans cette expérience ? (1point) - -Quel est le rôle du « bain Marie » dans cette expérience ? Le rôle du bain Marie dans cette expérience est de simuler la température corporelle humaine, c’est à dire de porter le tube à essais à 37°C. Qu’est-ceque quelalapepsine pepsine ? Quelle l’origine cette substance - -Qu’est-ce ? Quelle estest l’origine de de cette substance ? ? (1point) C’est une molécule présente dans le suc digestif pancréatique (pancréas). Elle permet de réaliser une digestion chimique des aliments et donc de l’ovalbumine de l’oeuf. - Quel aliment est utilisé dans cette expérience ? - Quel aliment est cette utiliséexpérience dans cetteest expérience (1point) L’aliment utilisé dans du blanc ?d’oeuf (ovalbumine), c’est une protéine. La digestion Page 2 sur 7 3. Analyse des résultats et déductions : - Citez quelles sont les 3 conditions expérimentales qui ont été testées ? (celles qui varient d’une expérience à l’autre !) Condition n°1 : La température (20°C / 37°C) Condition n°2 : La pepsine (suc digestif) (Présence / Absence) Condition n°3 : Taille des morceaux d’ovalbumine (pré-digestion mécanique : petits / gros morceaux) 2. Réalisation de l’expérience de digestion in vitro : (8points) Suis les indications du tableau, réalise les expériences et complète les cases résultats/conclusion Conditions expérimentales Oeuf en gros morceaux Œuf en petits morceaux température eau pepsine 37°C x x 37°C x 37°C x x x 20°C x x x 37°C x x 37°C x x Résultats x Conclusion La digestion chimique est indispensable à l’absorption de l’ovalbumine ! x x x La température du milieu intérieur est indispensable à la bonne digestion des aliments ! Si la température baisse, la digestion est lente. Pour une bonne digestion, il est indispensable de dégrader mécaniquement les aliments (bien les mâcher). De gros morceaux ralentissent la digestion. 3. Analyse des résultats et déductions : - Déduisez quelles sont les conditions idéales pour la digestion. - Citez quelles sont les 3 conditions expérimentales qui ont été testées ? (1point) Pourqui unevarient bonned’une digestion, il faut àune dégradation mécanique des aliments (dents), une température (celles expérience l’autre !) de 37°C et des sucs digestifs (pepsine). Condition n°1 : - Expliquez le rôle de la pepsine, l’enzyme introduite dans le tube à essai. Condition n°2 : La pepsine est le principal acteur de la dégradation chimique des protéines. Condition n°3 : - Que sont devenus morceaux de idéales blanc d’œufs cours de la digestion - Déduisez quelles sontlesles conditions pour au la digestion. (1point) in vitro ? Les blancs d’oeuf ont été partiellement ou totalement digérés chimiquement. - Comparez les résultats avec des gros morceaux et des petits morceaux de blanc d’œuf, pourquoi conseille-t-on de bien mâcher les aliments ? - Expliquez le rôle de de la pepsine, l’enzyme introduitepour dansréduire le tubeleà temps essai. de(1point) Il est fondamental bien marcher les aliments digestion des aliments et pour absorber davantage de nutriments. - Que sont devenus les morceaux de blanc d’œufs au cours de la digestion in vitro ? (1point) Page 3 sur 7 La digestion dans le tube 1 l’amidon liquide (en présence d’eau uniquement) n’a pas été digéré. Conclusion : la digestion des aliments n’est pas uniquement une action mécanique mais elle est Conclusion : laaction digestion des aliments pas uniquement unetels action mécanique elle est un complétée par une chimique grâce à n’est des enzymes digestives que la salive quimais transforme complétée par une action chimique grâce à des enzymes digestives tels que la salive qui transforme un aliment l’amidon en nutriment le glucose. aliment l’amidon en nutriment le glucose. 2. Réaliser une simulation d’expérience sur la digestion de l’amidon A l’aide du site suivant (test en ligne) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/gueraut/digestion/ et Les Lessupports supports de de travail travail Document A : La de la chimique Document A :découverte La découverte dedigestion la digestion chimique Voici Voici le récit d’uned’une expérience de Réaumur sursur la ladigestion ces oiseaux oiseauxont ontlalaparticularité particularité rejeter le récit expérience de Réaumur digestionsur surdes des rapaces rapaces : ces de de rejeter soussous de pelotes les parties de leurs proies qu’ils digèrentpas pas(plumes, (plumes, os, poils, formeforme de pelotes les parties de leurs proies qu’ils nene digèrent poils, etc.). etc.).. . « Je plaçais un gros de fer blanc ouvert deuxbouts, bouts,un un morceau morceau de garni fut fut donné à la à la « Je plaçais dans dans un gros tubetube de fer blanc ouvert parparleslesdeux de viande. viande.Le Letube tubeainsi ainsi garni donné buse son pourpremier son premier déjeuner. buse pour déjeuner. futleque le lendemain je trouvai le tube qu’ellevenait venaitde derendre rendre :: il il avait nene découvrait sur sur sa sa Ce neCe futneque lendemain que que je trouvai le tube qu’elle avait toute toutesasarondeur, rondeur,onon découvrait surface extérieure aucune frottements.LeLemorceau morceaude de viande viande avait avait été de de sonson premier surface extérieure aucune tracetrace de de frottements. été réduit réduitpeut-être peut-êtreauauquart quart premier volume; ce qui en restait était encore couvert par une espèce de bouillie venue probablement du morceau de viande volume; ce qui en restait était encore couvert par une espèce de bouillie venue probablement du morceau de viande transformé. » transformé. » Document B : Réactifs colorés et bandelettes réactives Document B : Réactifs colorés et bandelettes réactives Le glucose comme l’amidon sont invisibles à l’œil nu, à la loupe et au microscope. Cependant grâce à différents produits (réactifs) on peut détecter leur Le glucose comme l’amidon sontprésence. invisibles à l’œil nu, à la loupe et au microscope. Cependant grâce à différents produits Ainsi, lugol permet leur de détecter la présence d’amidon en changeant de couleur. (réactifs) onlepeut détecter présence. même permet les bandes réactives la permettent détecter laenprésence de glucose. Ainsi,De le lugol de détecter présenceded’amidon changeant de couleur. De même les bandes réactives permettent de détecter la présence de glucose. Réactifs et Bandelettes réactives Réactifs et Bandelettes réactives Lugol Lugol TEST AMIDON TEST GLUCOSE TEST AMIDON TEST GLUCOSE SANS AMIDON : le lugol est jaune /brun. SANS AMIDON : le lugol est jaune AVEC AMIDON : le lugol devient /brun. bleu/violet foncé, même noir. AVEC AMIDON : le lugol devient bleu/violet foncé, même noir. Bandelettes test SANS GLUCOSE : coloration rose SANSGLUCOSE GLUCOSE AVEC : : coloration rose Coloration violette plus ou moins foncée (Attention lecture après 10 secondes pas au delà.) Bandelettes test AVEC GLUCOSE : (Attention lecture après 10 secondes pas Coloration violette plus ou moins BANQUE DE SITUATIONS D’APPRENTISSAGE ET D’EVALUATION au delà.) foncée Document C : ALIMENTS Riches en amidon comme le pain : DIGESTION Par les enzymes (substance digestive) comme la salive NUTRIMENTS PRINCIPAUX Sucres comme le glucose après avoir noté les résultats des expériences, utilise tes interprétations et les 3 autres documents pour prouver que Réaumur a raison en rédigeant un compte rendu présentant tes arguments. Document D: Expérience sur la digestion de l’amidon : Réaumur par son expérience la digestion chez a. montre Mettre la même quantité d’une solutionque d’amidon cuit dans 2 tubes 1 et les 2. rapaces n’est pas uniquement mécanique (forces musculaires, coups de becs, écrasement dans le jabot, dans le gésier ou b. Ajouter de l’amylase (enzyme de la salive) dans le tube 2. l’estomac), mais qu’elle résulte également d’une digestion CHIMIQUE. Les documents B et C nous c. laPrélever du chose liquide deau chaque tube et la présence de glucosecontenant dans les prélèvements avec des bandelettes test montrent même niveau detester la salive humaine, de l’amylase, un suc digestif et la présence d’amidon avec de l’eau iodée. permettant la digestion de gros éléments (glucides, amidon) en nutriments (glucose). d. Placer les tubes au bain marie à 37°C La digestion e. Trente minutes plus tard, tester de nouveau la présence de glucose et d’amidon. Page 4 sur 7 3. Observer et légender le système digestif de l’Homme, le comparer à celui du lapin A l’aide des liens suivants, compléter les schémas anatomiques suivants et répondre aux questions cidessous. - Pour l’appareil digestif de l’Homme : http://svt.ac-besancon.fr/appareil-digestif-de-lhomme/ - Pour l’appareil digestif du lapin : http://svt.ac-besancon.fr/tube-digestif-du-lapin/ ou encore en vidéo : https://vimeo.com/62076276 Bouche Titre : Les organes Glande salivaire Oesophage Trachée Estomac Foie Pancréas Gros intestin constituant le système digestif chez l’Homme Intestin grêle Anus Oesophage Estomac Intestin grêle Caecum Gros Intestin Titre : Appareil digestif d’un rongeur, le lapin La digestion Page 5 sur 7 A l’aide du document ci-dessous, j’identifie le type de dégradation à laquelle participent les organes sur les schémas de la page précédente : 1. J’entoure en rouge les organes participant à la dégradation mécanique des aliments. 2. J’entoure en vert les organes participant à la dégradation chimique des aliments. 3. J’entoure en bleu les organes participant à la dégradation thermique des aliments. 4. J’entoure en orange les organes participant à l’absorption des nutriments. Document d’appui : rôle des organes dans la digestion des aliments 4. Je compare le système digestif de quelques animaux Appareil digestif d’un ruminant Appareil digestif d’un oiseau Appareil digestif d’un poisson La digestion Appareil digestif d’un insecte Page 6 sur 7 1. Quelle particularité retrouve-t-on chez les oiseaux ? A quoi sert le jabot ? La particularité des oiseaux est la présence de 3 « estomacs » : estomac, gésier et jabot. Le jabot est très important dans la dégradation mécanique des aliments par écrasement musculaire. 2. Combien d’estomacs possèdent les ruminants ? A quel besoin peuvent-ils répondre ? Les ruminants possèdent « estomacs » : la panse, le feuillet et la caillette. Ils hébergent un grand nombre de bactéries et micro-organismes nécessaires à la dégradation des végétaux ingérés. 3. Comment appelle-t-on l’organe permettant l’absorption d’aliments chez les insectes ? Quelle point commun possèdent-ils avec les oiseaux ? Chez les insectes comme chez les autres animaux, l’absorption des nutriments se fait au niveau de l’intestin grêle. Le jabot est commun aux oiseaux et permet une dégradation mécanique des aliments 4. Quelle particularité possèdent les poissons ? En quoi le « canal pneumatique » leur est-il indispensable ? Les poissons possèdent un canal pneumatique et une vessie natatoire, leur permettant d’évacuer l’excès d’eau ingérée lors de la déglutition du bol alimentaire. Sans ce canal, l’eau devrait parcourir le tube digestif et serait absorbée en trop grande quantité. 5. Je réalise une observation microscopique de l’intestin grêle afin de mieux comprendre comment les nutriments sont absorbés dans les capillaires sanguins Voir feuille de TP n°2. 6. Je regarde une vidéo récapitulative sur la digestion : https://vimeo.com/62079053 7. Je m’entraîne en jouant… Pour s’entraîner : http://www.jeuxpedago.com/jeux-svt-ce1-5eme-le-systeme-digestif-_pageid336.html Je sais définir les termes importants de l’activité : 1. Digestion : Dégradation des aliments en nutriments par différents types d’altération. 2. Dégradation mécanique : Dégradation de l’aliment par action des dents ou des muscles. 3. Dégradation chimique : Dégradation de l’aliment par action de sucs (enzymes) digestifs. 4. Suc digestif : Molécule chimique produite par le corps, capable de dégrader un aliment en nutriments. 6. Oesophage : Tube conduisant le bol alimentaire de la bouche à l’estomac. 7. Estomac : Poche permettant la dégradation mécanique et chimique du bol alimentaire. 8. Intestin : Tube permettant par ses nombreux replis (villosités) d’avoir une surface d’échange importante avec les nutriments, ce qui facilite leur absorption. 9. Foie : Organe de stockage des sucres et de sécrétion de la bile (suc digestif) par la vésicule biliaire. Il s’agit de la digestion des lipides (matières grasses). 10. Pancréas : Organe libérant le suc pancréatique (digestion des protéines et glucides). 11. Anus : Extrémité du tube digestif, excrétion des restes de la digestion après stockage. 12. Salive : Solution buccale contenant de l’amylase (suc digestif, digestion de l’amidon) 13. Nutriment : Elément contenu dans un élément de taille inférieure. 14. Jabot : Sorte d’estomac responsable de la dégradation mécanique des aliments. 15. Trompe : Pièce buccale des insectes, permettant la prise alimentaire. La digestion Page 7 sur 7