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11 DIGESTION : PHÉNOMÈNES MÉCANIQUES ET BIOCHIMIQUES Objectifs : • définir la digestion • décrire les phénomènes mécaniques de la diggestion. • à partir d'expériences de digestion chimique, construire un schéma global mettant en évidence les étapes de la digestion des différentes biomolécules. I. introduction 1. Définition la digestion est l'ensemble des mécanismes transformant les aliments en nutriments. Ces mécanismes peuvent être mécaniques et (bio)chimiques. 2. rappels sur les enzymes Lors de la digestion chimique, de nombreuses enzymes interviennent. Une enzyme est un bio-catalyseur qui est spécifique d'un substrat. E A+B C+D Les enzymes fonctionnent dans certaines conditions : il faut le bon pH, la bonne température.. Leur nom finit souvent en "-ase" : par exemple, l'amylase coupe l'amidon, les protéases coupent les protéines, les lipases coupent les lipides, etc .. on appelle hydrolases des enzymes qui coupent leur substrat en présence d'eau. Elles réalisent une hydrolyse. Il y a des exceptions pour le nom qui finit en "-ase": la pepsine, la trypsine sont des enzymes qui hydrolysent les protéines. On trouve ces enzymes dans les différents sucs digestifs : la salive, le suc gastrique, le suc pancréatique, le suc intestinal. Un même suc peut contenir de nombreuses enzymes. 1 II. Phénomènes mécaniques et biochimiques de la digestion organe ce qui entre action mécanique action chimique sur les glucides bouche Les aliments Les dents coupent, déchirent et broient. C'est la mastication. La langue mélange les aliments à la salive et les malaxe. pharynx Le bol alimentaire les protéines La salive contient une enzyme : l'amylase qui hydrolyse l'amidon en dextrines. on fabrique 1 à 2L de salive par jour. ce qui sort les lipides Le bol alimentaire Le phénomène d'avaler s'appelle la déglutition. Le bol alimentaire oesophage Le bol alimentaire Le bol alimentaire avance dans l'oesophage par péristaltisme (ce sont des mouvements de contraction-relâchement). Grâce à eux, on peut manger la tête en bas. Le bol alimentaire estomac Les aliments arrivent dans l'estomac. Or l'estomac fabrique du suc gastrique. L'estomac se contracte pendant 4 à 6 heures pour mélanger les aliments au suc gastrique. (plus on a mangé de lipides, plus le malaxage dure longtemps) Le bol alimentaire Les cellules bordantes fabriquent de l'HCl qui a un pH très bas. (2 à 3) les cellules principales fabriquent du pepsinogène qui se transforme en pepsine si le pH est très bas. La pepsine fait quelques coupures dans les protéines et les transforme en polypeptides. La pâte obtenue s'appelle le chyme, elle ne contient plus de morceaux. 2 organe ce qui entre action mécanique action chimique sur les glucides intestin grêle Le chyme Le chyme est malaxé pendant 2 à 8 heures par des mouvements segmentaires, pendulaires et péristaltiques. le suc pancréatique, déversé au début du duodénum, contient de l'amylase pancréatique qui Ces mouvement sont lents pour poursuit la digestion de faciliter les échanges entre la lumière l'amidon commencée de l'intestin et les entérocytes. dans la bouche, et des Ils sont stimulés par le système dextrines. nerveux parasympatique. Plus loin dans l'intestin grêle (dans le jéjunumiléon), les entérocytes fabriquent du suc intestinal dont les enzymes finissent de découper l'amidon en glucose. côlon Le chyle ce qui sort les protéines les lipides le suc pancréatique contient des peptidases qui continuent d'hydrolyser les protéines en polypeptides, en tripeptides et en dipeptides. La bile émulsionne les graisses; Plus loin, les enzymes du suc intestinal finissent de découper les polypeptides en acides aminés. le suc pancréatique apporte des lipases qui hydrolysent les triglycérides en diglycérides et en monoglycérides. NUTRIMENTS qui passent dans le sang et la lymphe + Puis le suc intestinal finit la digestion des lipides pour donner des acides gras et du glycérol. la pâte restante s'appelle le chyle Le chyle reste 12 à 15 heures dans La flore intestinale est composée de bactéries. Elles produisent des Les fécès le côlon, il avance par péristaltisme gaz et des vitamines. vers et est transformé en fécès qui seront l'anus déféqués de façon volontaire . 3 4 III.Exemple d'un déficit enzymatique Un déficit enzymatique = une baisse ou une absence d'une enzyme. Un déficit enzymatique très connu est le déficit en lactase. C' est donc une enzymopathie intestinale. Elle provoque une intolérance au lactose. Normalement, la lactase est fabriquée par les entérocytes de l'intestin grêle. Elle accélère la réaction suivante : enzyme = lactase Lactose glucose + galactose Le lactose est un disaccharide présent dans le lait. Il est dégradé par la lactase, présente dans le suc intestinal. Si cette enzyme est absente, cela provoque des ballonnements, des diarrhées, crampes, vomissements. EXPLICATIONS : Moins on consomme de lait, moins on fabrique de lactase. Cette diminution de fabrication ( = ce déficit) est normale, on dit que c'est un déficit physiologique. Il apparaît souvent avec l'âge. Ce déficit peut aussi être temporaire. Les gastro-entérites grâves ou les chimiothérapies abiment la muqueuse et les entérocytes. Alors la lactase est fabriquée en moins grandes quantités et même plus dutout. Le patient ne peut plus digérer le lait. Enfin, ce déficit peut être congénital, c'est à dire que les entérocytes sont anormaux car ils ne savent pas fabriquer la lactase. Cette pathologie est plus ou moins rare selon le pays. 5
