De l’amidon à la glycémie

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné TS Spécialité
Partie du programme : Thème 3 - corps humain et santé. Glycémie et diabète
PLACE DANS LA PROGRESSION
La glycémie a été définie. On a montré que nos aliments renferment des glucides.
Situation déclenchante
Médecin, on vous amène un enfant de 4 mois :
Il a des diarrhées à répétition, n’a pas d’appétit et maigrit. On observe une accumulation anormale de sucres de grande taille dans l’intestin. Leur accumulation provoque l’irritation de l’intestin, la diarrhée permanente et les ballonnements. Une biopsie de la paroi intestinale révèle une structure anormale de la membrane des cellules de la paroi intestinale.
PROBLÈME A RÉSOUDRE
Quelle est la cause de cette maladie ? Comment ces sucres passent-ils la barrière intestinale chez les enfants sains ?

Hypothèse : ils sont transformés en sucres de petite taille par des enzymes. (Ici, on testera l’action de l’amylase intestinale)

NOTIONS, COMPÉTENCES
Notions Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l’action d’enzymes digestives.
Compétences Suivre un protocole expérimental, analyser des résultats d’expériences, faire de schémas
ACTIVITÉ
Durée : Coût :27,15€ Sécurité :Attention bain-marie + voir notices des kits
  • Matériel et ressources :
    - membrane semi-perméable kit digestion Sordalab ref C-dial. 27,15euros pour 6 binomes (amylase, amidon, eau iodée, liqueur de Fehling compris) ou kit osmomètre Pierron (produits non compris)
    - bain-marie à 37°C
    - 2 béchers
    - 2 cloches avec bouchon percé
    - 2 seringues sans aiguilles (la remplacer par un tube en plastique fin et souple) + 2 pipettes-poires
    - 2 élastiques pour maintenir la membrane semi-perméable sur les cloches
    - solution d’empois d’amidon (25mL à 4 g/L par cloche)
    - 2 plaques de cupules + eau iodée
    - bain-marie à 90°C + tubes à essai + liqueur de Fehling
    - 0,2 g d’amylase
  • Déroulement de l’activité :
    1- Attacher avec les élastiques une membrane semi-perméable au niveau de l’extrémité ouverte de chaque cloche. Y placer l’empois d’amidon avec ou sans amylase. Mettre l’ensemble dans un bécher contenant 15 mL d’eau distillée, lui-même placé dans un bain-marie à 37 °C environ.

2- Réaliser des prélèvements réguliers (toutes les 5min.) à l’aide des seringues ou des pipettes :
a/ dans la cloche (qui modélise l’intestin) et test à l’eau iodée dans des cupules :

Sans enzyme Avec enzyme

Disparition de la couleur avec le temps seulement en présence d’enzyme : l’amidon disparait.

b/ en même temps, prélèvement à l’extérieur de la cloche, dans le bécher (qui modélise le compartiment sanguin) et test à la liqueur de Fehling :

Temps de 0 à 30 min, un prélèvement toutes les 5min - le tube de gauche est le prélèvement à 0min, celui de droite à 30min
Sans enzyme
Avec enzyme

Apparition d’un précipité rouge brique seulement en présence d’enzyme : apparition de sucres réducteurs.
L’amidon a donc été hydrolysé sous l’action de l’amylase. Les sucres simples résultant de cette réaction
enzymatique sont passés dans le compartiment sanguin à travers la membrane semi-perméable.
(remarque : il est donc judicieux de vérifier avec l’eau iodée que l’amidon n’est pas présent dans le bécher et
n’a donc pas pu traverser la membrane semi-perméable).

Bilan  : L’amidon est une grosse molécule qui traverse la barrière intestinale une fois simplifiée en petites
molécules (comme le glucose). Donc la malade doit avoir un déficit en enzyme dégradant les sucres de grande
taille (il s’agit en fait d’une maladie génétique orpheline due à un déficit en sucrase-isomaltase)

COMMUNICATION DES RESULTATS, OBSERVATIONS, RECHERCHES
Compte rendu écrit ou oral
EVALUATIONS POSSIBLES
Evaluation des capacités techniques.

C. Deforge, lycée Condorcet (Limay)

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