Activité 2 : Expériences de digestion

Chapitre 9

1ère ST2S

2015/2016

Activité 2 : Expériences de digestion Objectifs: -

Analyser des expériences Comprendre et mettre en évidence les différentes étapes de la digestion chimique

Dans les années 1750, les gens pensaient que la digestion était le résultat de la digestion mécanique uniquement. Cependant, quelques biologistes comme Réaumur (français) et Spallanzani (italien), ont observé que certains animaux, comme les oiseaux, n’avaient ni dents pour broyer les aliments, ni muscles au niveau de l’estomac pour les malaxer. Pourtant, ces animaux sont tout à fait capables de digérer les aliments en les transformant en bouillie. Les biologistes ont donc supposé puis prouvé que le liquide contenu dans l’estomac pouvait à lui seul dissoudre les aliments et les transformer en bouillie. Ce n’est que plusieurs années après, vers les années 1830, que les enzymes digestives, des protéines jouant un rôle fondamental dans la digestion, ont été découvertes. L’absence ou le dysfonctionnement de certaines enzymes digestives pourront être à l’origine de pathologies comme par exemple l’alactasie.

Les expériences qui suivent vont permettre de mettre en évidence l'action des enzymes contenues dans les différents sucs digestifs. ➢ Vous analyserez les expériences réalisées pour chaque suc digestif et conclurez sur l'action des enzymes. ➢ Compléter le document 5. Ce document permet de faire une synthèse des différentes étapes de la digestion chimique.

1 – Action du suc buccal : la salive La salive est un liquide au pH neutre produit par les glandes salivaires. Lors d’un repas, la quantité de salive produite est plus importante. Des scientifiques ont découvert la présence d’une enzyme salivaire : l’amylase. Les expériences suivantes vont permettre de comprendre quelle est l’action de la salive et donc de l’amylase au cours d’un repas.

1.1/ Action sur l'amidon Afin d'analyser l'action de l'amylase sur l'amidon, les expériences suivantes ont été réalisées : Tableau 1 : Tubes eau (mL) solution d’amidon (mL) solution de sucres réducteurs * (mL) Extrait de salive (mL)

1

2

3

4

5

6

2

2

2

1

1

1

1

7

8

9

1 1

1 1 incubation 20 minutes à 37°C

Mme VINCENT M.

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Lugol (gouttes)

10

10

Fehling (gouttes)

10

5

5

bandelette glucose (à tremper dans le tube)

5

1

jaune

Résultats

2015/2016

bleu

neg

Si F.

1

Violet/ noir

Rouge orangé

+

+

jaune

Rouge orangé

neg

➢ Rappeler les rôles des tubes 1, 2,3 et 4,5,6. ➢ Analyser les résultats ➢ Conclure

1.2/ Action sur la protéine du blanc d’œuf : l’ovalbumine Afin d’analyser l’action de la salive et de l’amylase salivaire sur les protéines, on utilise ici la protéine du blanc d’œuf: l’ovalbumine. Les expériences réalisées sont présentées dans le tableau ci-dessous. Tableau 2 : Tubes

1

2

Eau (mL)

2

1

ovalbumine (mL)

3

1

1

Salive (mL)

1 incubation 20 minutes à 37°C

Biuret : - NaOH - CuSO4

5 gouttes 5 gouttes

5 gouttes 5 gouttes

5 gouttes 5 gouttes

Résultats

Coloration bleue

Coloration violette foncée

Coloration violette foncée

➢ Donner les rôles des tubes 1 et 2. ➢ Analyser les résultats puis conclure.

1.3/ Action sur l’huile Des expériences ont été effectuées afin d’observer l’action de la salive sur l’huile. Les résultats sont présentés dans le tableau suivant. Analyser les résultats. Tableau 3 : Tubes

1

2

composition

Eau + huile

Eau + huile + salive

PH initial

7,5

7,5 Agitation et incubation à 37°C

Aspect du tube PH final

Mme VINCENT M.

2 phases (séparation des 2 liquides) 2 phases (séparation des 2 liquides) 7,5

7,5

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2 – Action du suc gastrique Le suc gastrique est un liquide très acide (pH 2), en effet des cellules de l’estomac produisent de l’acide chlorhydrique (HCl). Le suc gastrique contient également une enzyme appelée pepsine, produite par d'autres cellules de l'estomac. Les expériences suivantes vont permettre de découvrir les rôles de l’HCl et de la pepsine.

2.1/ Action sur un bol alimentaire de glucides Afin d’observer l’action du suc gastrique sur un bol alimentaire contenant de l’amidon ainsi que les polyosides et diosides produits grâce à la digestion de l’amidon par l’amylase salivaire, des expériences ont été réalisées. Leurs résultats montrent que la pepsine n'a d'action ni sur l'amidon ni sur les autres osides.

2.2/ Action sur l’ovalbumine Afin d'analyser l'action de la pepsine sur l'ovalbumine, une série de tests a été effectuée. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous. Tableau 4 : Tubes Eau (mL)

1

2

3

4

5

6

2

2

2

2

2

2

2

2

2

ovalbumine (mL) Pepsine (mL) HCl (mL)

1

1

NaOH (mL)

1 Incubation 30 minutes à 37°C

RESULTATS Protéines

-

+

+

+

-

+

Peptides

-

-

-

-

+

-

Acides aminés

-

-

-

-

-

-

Remarque : HCl est un acide – NaOH est une base

2.3/ Action sur l’huile Des expériences ont été effectuées afin d’observer l’action du suc gastrique sur l’huile. Les résultats révèlent que le suc gastrique n'a pas d'action sur les lipides.

3/ Action du suc pancréatique et de la bile Le pancréas et le foie jouent un rôle important dans la digestion. Le foie produit la bile et le pancréas un suc digestif ayant un pH légèrement alcalin (7,1 à 8,2). Ces deux liquides seront distribués au niveau du duodénum après fusion du canal cholédoque et du canal pancréatique.

3.1/ Action sur les glucides Des expériences ont été effectuées sur de l’amidon ainsi que sur le produit de digestion de l’amidon après digestion par l’amylase salivaire. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Mme VINCENT M.

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Tableau 5 : Tubes amidon

1

2

1

1

Solution de glucides (dextrine + maltose) Suc pancréatique

3

4

1

1

1

1

Incubation 30 minutes à 37°C RESULTATS amidon

+

-

-

-

Dextrine et maltose

-

+

+

+

Glucose

-

-

-

-

3.2/ Action sur l’ovalbumine Afin de déterminer l'action du suc pancréatique sur les protéines les expériences ci-dessous ont été réalisées. Tableau 6 : Tubes composition

1

2

3

Eau (1mL)

Ovalbumine (1mL)

Ovalbumine (1mL) + suc pancréatique (1mL)

Incubation à 37°C RESULTATS Protéines

-

+

-

Peptides

-

-

+

Acides aminés

-

-

+

3.3/ Action sur l’huile Afin d’observer l’action du suc pancréatique et de la bile sur les lipides une série d'expériences a été effectuée. Les résultats sont présentées dans le tableau ci-dessous. Tableau 7 : Tubes

1

2

3

4

composition

Eau + huile

Eau + huile + suc pancréatique

Eau + huile + bile

Eau + huile + suc pancréatique + bile

PH initial

7,5

7,5

7,5

7,5

Agitation et incubation à 37°C Aspect du tube

2 phases (séparation des 2 liquides)

2 phases (séparation des 2 liquides)

Homogénéisation des deux liquides

Homogénéisation des deux liquides

PH final

7,5

7,5

7,5

4,5

Mme VINCENT M.

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4 - Action des enzymes au niveau du jéjunum et iléon Le texte suivant présente la digestion chimique au niveau de l’intestin grêle. L'intestin grêle sécrète chaque jour 1 à 2 L de suc intestinal (pH 7,6) contenant de l'eau et du mucus. L'association du suc intestinal et du suc pancréatique, va former un milieu liquide qui favorise l'absorption des nutriments dans l'intestin grêle. Les enzymes contenues dans le suc pancréatique ne suffisent pas à simplifier les biomolécules de manière suffisante pour qu'elles puissent être absorbées. C'est donc au niveau de l'intestin grêle que des enzymes vont accomplir les dernières étapes de la digestion chimique. Les entérocytes synthétisent plusieurs enzymes digestives : les enzymes de la bordure en brosse. Ces enzymes sont appelées ainsi car elles sont insérées dans la membrane plasmique des microvillosités. Ainsi, la digestion enzymatique s'effectue en partie à la surface des entérocytes. Plusieurs catégories d'enzymes sont présentes au niveau de la bordure en brosse : • Quatre enzymes catalysant la digestion des glucides : l'alpha-dextrinase, la maltase, la sucrase (saccharase), la lactase. • Des enzymes pour la digestion des protéines : peptidases et dipeptidases Grâce à l'action de l'amylase salivaire puis pancréatique, l'amidon est transformé en maltose et dextrine. L'alpha-dextrinase de la bordure en brosse s'attaquera donc aux alpha-dextrines et leur enlèvera des molécules de glucose et de maltose. Le maltose sera, lui, pris en charge par la maltase pour libérer deux molécules de glucose. Les autres diosides seront digérés par leurs enzymes de la bordure en brosse respectives. En ce qui concerne les protéines, leur digestion a déjà commencé grâce à certains sucs digestifs avant d'arriver au contact des enzymes de la bordure en brosse. Ces enzymes finiront donc la digestion des peptides en les décomposant en acides aminés.

Mme VINCENT M.

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