Chapter 6 Notes French.notebook

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April 12, 2011
À l'intérieur....
Le Système Digestif ­ Les Molécules (6.1)
Les éléments les plus communs dans les organismes vivants sont C, H, O
Macromolécules!
D'autres éléments (petites quantités):
N ­ acides aminés
Ca ­ les os
P ­ énergie
Fe ­ cellules rouges
Na ­ nerfs, l'eau Éléments Nutritifs
L'eau, les minéraux, les vitamines, les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques
L'eau
Propriété
Description
Signifiance
Liquide transparente Permet la lumière à traverser (la photosynthèse peut arriver)
Les molécules collent Permet le transport dans une plantes; laisse les organismes vivre sur la surface
Peut dissoudre Aide avec le plusieurs substances transport des gaz, déchets et nutriments
Grande chaleur massique (capacité thermique)
Protège la terre et les écosystèmes des extrêmes
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Minéraux: composés inorganiques or élélements pures comme: phosphore, calcium, iode, potassium, sodium Vitamines: composés organiques qui fonctionnent comme coenzymes dans le métabolisme La digestion arrive lorsque les liens chimiques dans les glucides, lipides et protéines sont brisés. On l'appelle l'hydrolyse. Ce processus ajoute une molécule d'eau dans le glucide, la lipide, ou la protéine pour la diviser en 2 composés plus petits. L'opposé est lorsque 2 petites molécules se combinent pour faire une molécule plus grande. Il arrive lorsqu'on enlève un H et une groupe OH pour laisser joigner ensemble 2 molécules. On l'appelle synthèse par déshydratation Les 2 processus utilisent des enzymes pour augmenter le taux de la réaction. 2
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Les GLUCIDES
But: Emmagasiner l'énergie, composants des cellules/membranes Structure: C,H, et O
Examples: monosaccharides C6H12O6, glucose, fructose, galactose
Disaccharides: C12H22O11, sucrose, maltose, lactose
Polysaccharides: glycogène, amidon, cire
Emmagasiner
Les disaccharides: • Sucrose = glucose + fructose
• Lactose = glucose + galactose
• Maltose = glucose + glucose
Emmagasinent 2.25 plus d'énergie par gramme que toute autre
Les lipides
molécule!
But: emmagasiner l'énergie, protéger les organes, faire des hormones, composants des cellules Gras: solides; des animaux Huiles: solides/liquides; plantes/animaux
Structure: 1 molécule de glycérol et 3 acides gras
Graisse insaturée: plusieurs/au moins 1 liens covalentes ("double") entre les carbones dans l'acide gras; liquide à température ambiante
Graisse saturée: aucune liaison covalente; solides à la température ambiante 3
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Protéines
Composés de C, O, H, N. Les sous­unités sont des acides aminés. 20 différentes acides aminés existent pour former toute protéine qui existe.
Les liaisons peptidiques relie les acides aminés individuels.
Certains acides aminés sont attirés à l'eau, et se trouvent à l'extérieur de la structure finale de la protéine. (POLAIRES)
D'autres ne sont pas chargés électriquement et sont repoussés par l'eau, donc sont à l'itérieur de la structure finale. Si une protéine possède une de ces acides aminés, ils ne sont pas solubles dans l'eau.
Endopeptidases­ hydrolyser le lien peptidique entre les acides aminés au milieu Exopeptidases­ hydrolyser le lien peptidique pour les acides aminés aux bouts terminaux. La Structure des Protéines
Primaire: la chaîne des acides aminés formé par des liens peptidiques (synthèse par déshydratation). Dipeptide = 2 acides aminés; polypeptide = 3 ou plus
Secondaire: les liaisons d'hydrogène se forment entre 2 acides aminés pour plier la structure. Les protéines fibreuses (kératine, collagène) en résultent. Ils forment les cheveux, la laine, les plumes, les cornes. Ils sont des protéines structurales.
Tertiaire: 3D, résultat des liens entre des molécules de soufre de 2 différents endroits. Les protéines globulaires (hémoglobine, enzymes) en résultent. Quaternaire: lorsque les protéines se forment de plusieurs chaînes de polypeptides.
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Les 6 fonctions des protéines:
enzymes­ protéines globulaires qui augmentent le taux des réactions ex. Vidéo
Amylase
hormones­ peuvent se composer aussi de lipides, ex. Insulin
Vidéo
anticorps­ protéines globulaires qui aident avec la défense contre des substances étrangères Vidéo
structurale­ protéines fibreuses ex:collagène, kératine
transport (membrane)­ partie de la membrane cellulaire Vidéo
transport (circulation)­ s'attachent aux substances et les emportent autour ex: Hémoglobine
Vidéo
Comment est­ce que la structure et fonction de protéines sont affectés?
Dénaturation­ changement temporaire (reversible) par les températures et le pH. Coagulation­ changement permanent ­ température extrêmes peuvent 'fondre' les protéines... comme un oeuf. 5
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Enzymes
• sont tous des protéines
• >1000 dans les humains
• terminent en 'ase'
• fonction: catalyseurs. Augmente le taux d'une réaction chimique mais n'est pas utilisé/altéré par la réaction et peut être réutilisé encore et encore et encore....
• ils accélèrent ce qui arrive déjà ­­ ils ne peuvent pas commencer une réaction qui n'arrive pas spontanément
Vidéo des catalyseurs
Le modèle des enzymes: la clé et la porte
• L'enzyme est la clé; le substrat est la porte
• L'enzyme soit être en contact avec les molécules réactives d'une réaction
• Un composé enzyme­substrat est formé
• Le substrat s'attache au site actif
• catabolisme: le substrat est décomposé; anabolisme: le substrat est attaché à une autre molécule
• les enzymes sont spécifiques
La présence de l'enzyme va faciliter le changement chimique en diminuant l'énergie d'activation de la réaction. Chaque réaction nécessite de l'énergie pour commencer (pour briser les liens ou former les liens ­ catabolisme ou anabolisme)
Modèle Nouveau: l'enzyme peut changer un peu sa forme pour s'attacher à différentes molécules similaires... comme un gant qui peut fonctionner pour plusieurs mains, mais non un pied.
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Inhibiteurs compétitifs­ une molécule similaire en forme au substrat et qui s'attache au site actif et empêche le substrat de s'attacher inhibiteurs de Ach­ase peuvent agir comme poison OU pour traiter de conditions musculaires ex: myasthénie
Inhibiteurs non­compétitifs­ une molécule s'attache quelque part d'autre que le site actif, qui cause un changement structurale et change le site actif. Ex: les métaux lourds et la cyanure sont des inhibiteurs du système de transport des électrons.
= Allostérie! (et le site = site allostérique)
Les produits sont souvent des inhibiteurs allostériques de leur
réaction. ex: ATP est un inhibteur allostérique de la glycolyse!
Facteurs qui affectent l'activité des enzymes
Température: augmente la fonction des enzymes jusqu'au point optimal; en excès de cela cause la dénaturation, change le site actif, et rend l'enzyme inactif. Encore plus = coagulation et destruction de l'enzyme.
Concentration: augmente le taux de réaction, mais seulement de petites quantités sont nécessaires car nous pouvons réutiliser les enzymes et ils fonctionnent rapidement.
pH: hors de son pH optimal, un enzyme sera dénaturé
Inhibiteurs: empêchent l'attachement du substrat, donc la réaction arrête ou ralentit.
Cofacteurs: s'attachent aux enzyme mais non sur le site actif. Ils complètent la molécule et permettent l'enzyme de s'attacher au substrat. Ex: minéraux Coenzymes: substances (vitamines) qui s'attachent aux enzymes sur le site actif pour permettre la fonction de l'enzyme. 7
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Tests pour les macromolécules
Nom du test
Nutriment
description
Benedict
monosaccharides
Bleu ­­> jaune, vert, rouge, brun Iode
Amidon
Orange/Jaune ­­> bleu/noir
Biuret
Protéine
Bleu ­­> rose/violet
Sudan IV
Lipides
Rose ­­> Rouge
Translucidité
Lipides
Brun ­­> Clair (translucide)
Les 4 processus de l'appareil digestif
Ingestion: la consommation de la nourriture
Digestion: la décomposition de la nourriture en plus petits morceaux
Absorption: le mouvement de la nourriture de l'appareil digestif à travers les membranes pour entrer dans le sang Égestion: enlever les déchets non­digérés du corps 8
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L'appareil digestif
Tractus gastro-intestinal
Glandes salivaires
Pharynxe
Langue
Oesophage
Bouche
Foie
Vésicule biliaire
Duodénum
Pancréas
Estomac
Canal pancréatique
Canal biliaire
Gros intestin
transversal
ascendant
descendant
'Côlon'
Caecum
Appendice
Rectum
Iléon (intestin grêle)
Anus
Les 2 mécanismes de la digestion:
PHYSIQUE: la décoposition mécanique de la nourriture en plus petits morceaux. (La mastication avec les dents). La nourriture est plus facile à avaler, mais aussi va avoir plus d'aire de surface pour que plus tard les enzymes peuvent le digérer. CHIMIQUE: La décomposition chimique des macromolécules en molécules plus petits qui peuvent être absorbés à travers des membranes. Vidéo
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ANATOMIE de l'appareil digestif
ACC: tractus gastro-intestinal OU le tube digestif
1. LA BOUCHE
La bouche a plusieurs fonctions:
Ingestion: la bouche est le point d'entrée pour toute la nourriture. En arrière de la bouche, nous trouvons l'ouverture commun de l'appareil digestif et du système respiratoire, le pharynx. Il s'attache à l'oesophage. Il apporte le 'bol alimentaire' à l'estomac grâce à des contractions et relâchements musculaires ondulatoires appelés le péristaltisme. ANATOMIE de l'appareil digestif
1. LA BOUCHE
Digestion physique: la bouche contient les dents, qui vont couper et grincer la nouriiture en plus petits morceaux. De plus, la salive, qui contient de l'eau, va dissoudre plusieurs substances en rendre la nourriture plus facile à avaler et à goûter. Chaque dent possède une fonction spécifique.
Type de dent
Nombre dans Fonction
la bouche
Incisives
8
Couper la nourriture
Canine
4
Couper et tenir
Prémolaires
8
Grincer
Molaires
12
Grincer
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ANATOMIE de l'appareil digestif
1. LA BOUCHE
Digestion chimique: La bouche contient des glandes salivaires en dessous de la langue et sur le toit de la bouche. La salive contient de l'eau et l'enzyme amylase salivaire. Cet enzyme aide à digérer l'amidon (les polysaccharides) en disaccharides. Amylase
Absorption: très peu d'absoprtion se passe dans la bouche. La nourriture n'y reste pas assez long pour être absorbée, ni est­ce que les molécules sont assez petites pour traverser la membrane pour entrer dans le sang. Des molécules qui ne nécessitent pas la digestion peuvent traverser ­­ eau, alcool, des drogues ­­ mais puisqu'ils ne sont pas dans la bouche longtemps, peu d'absorption se passe. ANATOMIE de l'appareil digestif
2. ESTOMAC
C'est un organe musculaire qui fait la digestion chimique et physique. Il absorbe un peu de nutriments. Sa fonction primaire est la digestion chimique et physique des protéines. Des valves (sphincters) contrôlent l'entrée et la sortie de la nourriture. Ils sont des muscles circulaires avec des trous au milieu. La contraction va causer le trou à fermer, et le relâchement va l'ouvrir. Il y en a 2: en bas de l'oesophage, le sphincter cardiac (ou oesophagien) et celui au début de l'intestin grêle, le sphincter pylorique. Le sphincter cardiac contrôle l'entrée de la nourriture et le sphincter pylorique contrôle la sortie. L'estomac est un sac qu'on peut étirer pour accepter plus de nourriture. À l'intérieur, il existe des rides ('wrinkles') nommés rugae gastrique qui peuvent étirer. 11
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ANATOMIE de l'appareil digestif
2. ESTOMAC
À l'intérieur, il y a aussi des glades gastriques. Ces glandes produisent pepsinogène et lipase. D'autres cellules produisent de l'acide chlorhydrique. Lorsque l'acide et pepsinogène sont mélangés, l'enzyme pepsine est formée. Cet enzyme va digérer les protéines en polypeptides. Les polypeptides seront digérer dans l'intestin grêle. Pepsine est emmagasinée en forme de pepsinogène (inactif) pour que l'estomac ne se digère pas ­­ un ulcère y sera le résultat. Encore d'autres cellules produisent de la mucose , qui va protéger contre l'action corrosive de HCl, ainsi que l'action digestif de la pepsine. De petites quantités de lipase gastrique sont produites dans l'estomac, qui vont faire la décomposition initiale des quelques huiles et lipides. Le mélange de nourriture et enzymes qui sort de l'estomac s'appelle chyme.
ANATOMIE de l'appareil digestif
Intérieur de l'estomac
Cellule qui produit la mucose et le bicarbonate
Produisent HCl Facteur intrinsique (pour Ca2+)
Produit histamine
Produisent pepsinogène et lipase gastrique
Somatostatine (inhibiteur d'acide)
Produisent gastrine (stimule HCl)
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ANATOMIE de l'appareil digestif
3. INTESTIN GRÊLE
Les 2 fonction majeures de l'intestin grêle sont: compléter la digestion chimique de tous les macromolécules ET absorber les produits de la digestion chimique dans le sang. Il y a trois sections: duodénum, jéjunum et iléon. Le duodénum est où le chyme de l'estomac et les fluides du pancréas, de la foie, et de la vésicule biliare se mélangent. Ce mélange se déplace lentement à travers les 2 autres sections, pendant que la digestion chimique et l'absorption se passent. L'intestin grêle a des enzyme spour digérer les dissaccharides et le polypeptides.
Vidéo
ANATOMIE de l'appareil digestif
3. INTESTIN GRÊLE
L'aire de surface est modifié de 3 façons afin d'augmenter l'absorption:
• 1er: la surface interne est recouverte de plis circulaires qui augmentent la surface 3 fois. • 2e, chaque 'colline' et 'vallée' de ces plis a d'autres plis ­ envion 6 million projections en forme de petits doigts ­ nommés villosités. Ils augmentent la surface 10 fois. À l'intérieur des villosités, on y trouve des vaisseaux sanguins auxquels les produits de ls digestion vont voyager. La diffusion et le transport actif sont les 2 utilisés pour l'absorption. • 3e: chaque villosité a des microvillosités. Ils augmentent la surface 20 fois de plus. Ensembles, ces 3 adaptation augmentent la surface 600 fois!
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ANATOMIE de l'appareil digestif
3. INTESTIN GRÊLE
Les enzymes produits par l'intestin grêle sont produits par les cellules qui tapissent la paroi intestinale. Ils apparaissent comme floue de brosse, donc on les appelle les 'enzymes de bordure en brosse', et ils incluent maltase, sucrase, lactase et peptidase.
ANATOMIE de l'appareil digestif
4. LE GROS INTESTIN
Il y a 3 sections: le côlon ascendant, transversal, et descendant. Le rectum est un organe pour emmagasiner le féces qui se trouve immédiatement après le côlon descendant. La valve iléocaecien contrôle le mouvement de la nourriture de l'intestin grêle au gros intestin. Le caecum est la poche au début du côlon qui reçoit les matériaux de l'iléon. L'appendice est attaché ici. Il ne possède sucune fonction digestif ­­ on pense qu'il contient des bactéries qui aident le côlon. Vidéo de l'anatomie
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4. Le GROS INTESTIN
Il ne fait ni la digestion physqieu ni la digestion chimique. Sa fonction majeure est de réabsorber l'eau. Le fibre est important pour ceci. Les fibres, qui sont les matières indigérables des plantes (cellulose) aident à garder l'eau dans le fèces. Une diète avec beaucoup de fibre assure des mouvements réguliers; une diète avec peu de fibre pourra causer la constipation. Le gros intestin contient aussi des bactéries qui décomposent des nutriments pour faire la vitamine K, qui est absorbé dans le sang. ANATOMIE de l'appareil digestif
5. LE PANCRÉAS
2 fonctions: 1) produire des enzymes et une substance pour neutraliser (fonction exocrine ­ produit des fluides); et 2) de contrôler le niveau de sucre dans le sang (fonction endocrine ­ produit des hormones). Il y a plusieurs enzymes (voir le tableau) qui sont relâchées dans le canal pancréatique (qui s'attache au canal biliaire) et aident avec la digestion des macromolécules. Il y a aussi le bicarbonate de sodium, qui va neutraliser le chyme acidique qui entre dans le duodénum de l'estomac. Les enzymes fonctionnent mieux si le pH augmente et de plus, la pepsine ne va pas digérer la paroi de l'intestin grêle. 15
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ANATOMIE de l'appareil digestif
5. PANCRÉAS
Les 2 hormones sont produits dans les cellules 'Îlots de Langerhans'. Les cellules beta produisent l'insuline et les cellules alpha produisent le glucagon. L'insuline est produite lorsque le sucre dans le sang s'élève (apès un repas) et aide les cellules de la foie et des muscles à être plus perméables au glucose et à convertir le glucose en polysaccharide ­ glycogène ­ dana la foie et dans les muscles. Lorsque le niveau de sucre tombe, le glucagon est produit et cause l'effet opposé. Il empêche que le glucose entre dans les cellules et convertit le glycogène en glucose. ANATOMIE de l'appareil digestif
Aimes­tu ta foie?
6. LA FOIE
La foie a plusieurs fonctions. Pour la digestion, sa fonction majeure est de produire la bile. La bile va émuslifier les lipides en plus petites gouttelettes. La bile est produit dans la foie, mais emmagasinée dans vésicule biliaire. Une tube relie la foie et la vésicule biliaire. Lorsqu'elle est stimulée, la vésicule biliaire laisse sortir la bile dans le canal biliaire (où le pancréas envoie ses enzymes aussi) pour arriver au duodénum. La bile: la fluide jaune/vert produite dans le foie. Il comprend l'eau, les sels biles, et le cholestérol. Les sels sont formés de cholestérol. Ils ont des côtés hydrphiliques et hydrophobiques (un s'attache à l'eau, l'autre aux lipides). Donc, la bile aide les lipides à former des suspensions dans l'eau. La bile est formée dans les hépatocytes et est transportée dans le foie par les 'acini' et joignent le canal biliaire. Le canal biliaire laisse aussi sortir les substances toxiques. Les pigments de la bile sont formés à partir de heme (qui contient du fer et est emmgasiné dans le foie) et bilirubine (jaune). Ça donne à la bile sa couleur (et donc aussi la couleur au fèces). 16
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ANATOMIE de l'appareil digestif
6. LA FOIE
La foie aide aussi à enlever les toxins du sang, décomposer les drogues et d'autres substances toxiques, ainsi que de décomposer les cellues de sang rouges mortes et les acides aminés en excès (déamination).
La décomposition des erythrocytes: les cellules Kupffer font la phagocytose dans le foie, la rate et la moelle osseuse. La molécule d'hémoglobine est libérée (celle qui emporte l'oxygène) et décomposée en heme et la protéine globine. La foie décompose les protéines en acides aminés. La foie est aussi impliquée avec le contrôle du sucre dans le sang. Il répond soit au glucagon ou à l'insuline pour soit produire ou emmagasiner le glucose. La foie fabrique des protéines qui aident le sang à coaguler (fibrinogène) et aide au calcium à être absorbé du sang. Calciférol ­ vitamine D ­ substance qui aide avec le calcium. (soluble dans les lipides)
Rétinol ­ vitamine A ­ aide le système nerveux avec la vision (soluble dans les lipides)
ANATOMIE de l'appareil digestif (BI)
Artère hépatique: apporte le sang riche en oxygène au foie
Veine porte: apporte le sang avec les nutriments à l'estomac, le pancréas, les intestins, et la rate ('spleen')
Sinusoides: capillaires connectant les artères et les veines du foie. Ces cellules aident le sang à faire contact avec plusieurs cellules de foie. Ces cellules covertissent le glucose ainsi que décomposent les substances toxiques
Veine hépatique: collecte le sang des sinusoides dans le foie et prend le sang vers le coeur. 17
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Le sang et le Foie (BI)
ENZYMES
Fluide Digestif Lieu
Enzyme
Fonction
Salive
Bouche
Amylase salivaire
Amidon ­­> Disaccharides Jus gastrique
Paroi de l'estomac Pepsine (pepsinogène et HCl)
Rennine
lipase gastrique
Protéines ­­> acides aminés
Coaguler le lait
Lipides ­­> glycérol et acides gras
Jus intestinal Villosités Sucrase
Maltase
Lactase
Peptidase Sucrose ­­>G. et F.
Maltose ­­> G.et G.
Lactose ­­> G.et Ga
Protéines ­­> acides a.
Jus pancréatique Pancréas Trypsine
Amylase
Lipase
Nucléase Protéines ­­> acides a.
Disacch ­­> monosacch
Lipides ­­ glyc/ acides. g
Décomposer ADN Bile aucun enzyme
Émulsifier les lipides
Foie
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Contrôle des Sécrétions
Toutes les enzymes sont produites dans des cellules spécialisées. L'enzyme sera produite seulement lors de la stimulation de certaines cellules. La stimulation pourrait être en forme d'impulses nerveuses, d'hormones, de péristaltisme, ou une combinaison. Jus
Salive
Jus gastrique
Jus intestinal
Jus pancréatique
Bile
Contrôle
nerveuse ­ vision, odeur, son,pensées
nerveuse, hormones, péristaltisme
péristaltisme
hormones
hormones
Jus Gastrique
1. Péristaltisme dans l'estomac (les muscles) cause la libération du jus gastrique. 2. Les pensées causent des signales nerveuses (le nerf vague) qui causent le jus gastrique à sortir. 3.L'hormone gastrine est relâchée pour stimuler le jus gastrique. 19
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Jus pancréatique
Le pH bas de la nourriture lorsqu'elle entre au duodénum stimule les hormones de l'intestin grêle. Sécrétine stimule la bicarbonate de sodium, et Pancréozymine stimule les enzymes pancréatiques. La Bile
Lorsque les lipides entrent au duodénum, l'intestin grêle produit le CCK (cholécystokinine) qui cause la vésicule biliaire à faire une contraction et relâcher la bile. Les maladies et les troubles avec l'appareil digestif
Brûlure d'estomac: l'irritation de l'oesophage par les fluides gastriques qui vont à travers le sphincter cardiac Vidéo
Indigestion: la digestion insuffisante, soit trop ou pas assez de fluide gastrique Diarrhée: trop d'eau reste dans les fèces. Constipation: pas assez d'eau reste dans les fèces. Ulcères: lésion sur la paroi de l'estomac causé par le jus gastrique ou les bactéries. Des ulcères
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Maladies/Troubles avec L'appareil digestif
Une hernie: lorsqu'une partie ou une structure sort du tissu qui le contient normalement. Hémorroides: lorsque les veines autour de l'anus sont gonflés Appendicite : lorsque l'appendice est gonflée (infection bactérienne) Péritonite: l'infection de la paroi abdominale lorsque l'appendice fait une rupture Anorexie mentale : une condition psychologique et endocrine souvent dans les jeunes femmes qui se caractérise par un peur de gagner du poids, qui mène à la malnutrition et la perte de poids excessive. 21