SVT Spécialité Veillat 2013-2014

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CHAPITRE II /Glycémie-Diabète/ La régulation de la glycémie.
Problématiques :
 Quelle est la valeur normale de la glycémie ?
 Quels sont les organes capables d’agir sur la glycémie ?
 Quels sont les mécanismes de régulation de ce paramètre biologique ?
Définitions :
La glycémie est la concentration de glucose dans le sang en g.L-1 de plasma sanguin à jeun.
La régulation est une action permettant le maintien d’un paramètre physiologique à une valeur constante (exemple : la
température corporelle).
Activité 1 : les variations de la glycémie :
La glycémie varie au cours de la journée : cette variation est due aux apports ponctuels de glucose à l’organisme ainsi qu’à
sa consommation selon l’activité.
Au cours de la journée :
Dans un échantillon de population :
glycémie à jeun (g/l).
 Quelle est la valeur normale de la glycémie ?
 A quoi les variations de la glycémie au cours de la journée correspondent-elles ?
Les organes consommateurs de glucose :
Tous les organes sont consommateurs de glucose puisque ce dernier est le principal « carburant » de la production d’ATP
par la cellule.
On peut mesurer la glycémie à l’entrée et à la sortie de certains organes :
ORGANE
Glycémie à l’entrée
Glycémie à la sortie
Poumon
1,2 g/l
1,1 g/l
Cerveau
1,2 g/l
0,95 g/l
Muscle au repos
1,2 g/l
1 g/l
Muscle à l’effort
1,2 g/l
0,8 g/l

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Un organe qui contrôle l’entrée du glucose : le foie.
La digestion des aliments glucidiques (le pain, par exemple)
produit du glucose qui pénètre dans l'organisme au niveau de
la muqueuse intestinale. Le sang issu de l'intestin arrive au
foie par la veine porte et le traverse avant de rejoindre la
circulation générale. Des mesures de glycémie sont réalisées à
l'entrée et à la sortie de ces deux organes, en période de
jeûne d'une part, après un repas d'autre part.
Le foie est très richement vascularisé, ce qui lui confère cette
couleur rouge foncé. Pas moins d’un litre et demi de sang
traverse cet organe chaque minute chez l’Homme.Sa
vascularisation est mixte, c’est-à-dire qu’il reçoit du sang qui
provient de la circulation générale par l’artère hépatique (sang
oxygéné) et du sang qui provient de l’intestin par la veine
porte hépatique
Glycémie en g.L
-
1 mesurée à jeun et a
près un repas
:
A
jeun
après 30 min
après 60 min
après 180 min
Veine porte
0,1
2,85
1,05
0,20
Veine sus
-
hépatique
0,95
1,2
1,10
0,95
A partir des deux tableaux ci-dessus :
 Identifiez l’action des organes sur la glycémie.
 Montrez comment le foie agit sur la glycémie.
La glycémie à la sortie du foie (veine sus-hépatique) est comprise entre 0,95 et 1,2 g/l alors qu’elle est comprise entre 0,1
et 2,85 g/l entre l’intestin grêle et le foie (veine porte). Le foie se comporte donc comme un régulateur de la
concentration en glucose dans le sang.
La glycémie est maintenue autour d’une valeur de consigne dont la valeur est comprise entre 0,9 et 1,2 g.L–1 grâce à un
système de régulation qui, à chaque augmentation de la glycémie, tend à diminuer la glycémie et qui, à chaque
diminution de la glycémie, tend à augmenter la glycémie. Ainsi, la glycémie varie peu.
Activité 2 : le stockage du glucose dans l’organisme.
Si certaines cellules consomment du glucose à des fins énergétiques, d’autres sont capables de la stocker à des fins de
réserve pour l’organisme.
Stocker le glucose :
 Montrez que les molécules présentées ici constituent une forme de stockage du glucose.

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 Quels sont les organes capables d’effectuer cette mise en réserve.
Le stockage dans le foie et dans les muscles :
Plus il y a de glycogène dans une solution, plus
sa coloration par l'eau iodée est foncée. On
peut donc quantifier le glycogène présent en
mesurant l'intensité de la coloration
(l'absorbance) avec un spectrophotomètre
réglé à 470 nm (maximum d'absorption de
l'eau iodée).
- PROTOCOLE EXPÉRIMENTAL
On extrait le glycogène d'un organe (voir §
précédent). Puis on mélange 1 ml. d'eau
distillée, 65 µl. de filtrat et 100 µl d'eau iodée ;
On lit ensuite la valeur de l'absorbance.
On obtient les résultats suivants :
Organe (masse
totale/organisme) Absorbance
Foie : 1 500 g 1,5
Muscle : 20 000 g 0,6
 À l'aide de la courbe étalon ci-dessus, déduire la concentration en glycogène de l'organe testé, puis la quantité
totale dans l'organisme.
 Différenciez le stockage du glycogène dans les muscles et le foie.
Le foie est un organe capable de libérer du glucose à partir d’une molécule de réserve appelée glycogène ((C6H10O5)n). Cette
fonction appelée la gly cogénolyse peut s’écrire globalement :
(C6H10O5)n + (n-1) H2O -> n C
6
H
12
O
6
Le foie est aussi capable de stocker le glucose sous forme de glycogène.
Cette fonction, appelée la g lycogénogenèse, peut s’écrire globalement :
n C6H12O6 -> (C6H10O5)n + (n-1) H
2
O
IL existe d’autres organes comme les muscles et le tissus adipeux qui participant à la régulation de la glycémie.
Des réserves utilisées différemment par l’organisme.

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Organe (nature des cellules)
foie
muscle
Tissus adipeux
Cellules.
Hépatocytes (glycogène
coloré en violet) Cellules musculaires
(glycogène coloré en rouge) Adipocyte (triglycérides en
jaune)
Glucose rendu dis
ponible après
:
60 s
5 s
600 s
Durée
maximale des réserves
:
24 h (jeune)
30 min (effort)
24 h (jeune)
1 à 2 h (effort)
Plusieurs jours
 Quels sont les avantages et les contraintes des différents types de réserve de l’organisme ?
Les cellules du foie ou hépatocytes sont capables de stocker du glucose sous forme de glycogène (polymère du
glucose). C’est la glyc ogénog enèse.
Elles sont aussi capables de reformer du glucose à partir du glycogène et de le libérer dans le sang. C’est la glycogénolyse.
Les cellules musculaires sont capables de glycogénogenèse mais ne peuvent pas libérer du glucose dans le sang
car elles ne possèdent pas l’équipement enzymatique nécessaire.
Les cellules adipeuses ou adipocytes sont capables de stocker le glucose mais sous forme de triglycérides de
formule générale indiquée ci-après : c’est la lipogenèse.
La
glycogénolyse n’existe pas dans les cellules adipeuses car il n’y a pas de glycogène. Par contre, les triglycérides sont
hydrolysables, des acides gras et du glycérol peuvent donc être libérés. Ceux-ci pourront être transfor més en glucose par
les hépatocytes. C’est la néoglucogenèse . Ils sont donc source de glucose mais les voies métaboliques sont longues.
Chez un homme de 70 kg, il y a 11 kg de triglycérides, ce qui équivaut à 55 kg de glycogène.
Le foie, les muscles et le tissu adipeux forment les organes effecteurs de la régulation de la glycémie.
L’état des réserves peut être évalué à :
- foie (55 %)
- muscles (18 %)
- tissu adipeux (11 %)
- sang et la lymphe (5 %)
Activité 3 : la libération du glucose dans le sang :
TP : la libération de glucose à partir du glycogène (fiche):
 Identifiez les organes capables de produire du glucose puis de le libérer dans le sang.
La libération du glucose à partir des lipides :
Des triglycérides au glucose :

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Mise en évidence de la libération de glucose à partir des triglycérides :
 Comment les réserves de triglycérides des adipocytes peuvent-elles être à l’origine d’une libération de glucose
dans le sang ?
Activité 4 : le rôle du pancréas :
L’expérience de Minkowski et Von Mering en 1889 :
Minkowski et Von Mering étudient une glande digestive, le pancréas, qui joue un rôle important dans la digestion des
graisses. Ils décident de tenter sur un chien bien portant l’ablation chirurgicale totale du pancréas. L’animal présente
comme attendu des troubles digestifs importants : les graisses ne sont plus digérées. En outre, d’autres troubles imprévus,
non liés aux précédents, se manifestent : l’animal produit une urine si abondante qu’il ne peut se retenir d’uriner sur le
plancher. L’analyse de l’urine révèle la présence anormale de sucre : c’est une glycosurie. L’animal présente une
hyperglycémie.
Sur un autre chien, les deux chercheurs au lieu d’enlever le pancréas ligaturent le canal pancréatique reliant le pancréas à
l’intestin. Le chien présente des troubles digestifs mais sa glycémie ne s’élève pas et les troubles urinaires sont absents.
 À partir de ces deux expériences, indiquer quel organe semble jouer un rôle dans la régulation de la glycémie.
L’expérience de Hedon en 1871 :
● Résultat après implantation du fragment sous la peau [le fragment greffé est relié à l’organisme par des capillaires
sanguins]:
– La glycémie est normale.
– Il n’y a pas de glycosurie.
– L’animal survit.
Si le fragment est retiré, la glycémie s’élève, la glycosurie devient importante et l’animal meurt en quelques jours.