20 QCM Histoire (CRPE - ESPE) - 20 QCM - Difficulté : ★★

La paroi latérale du rhinopharynx -Catégorie : Médecine - 5 QCM - Difficulté : ⭐

LES VEINES DE LA TETE ET DU COU - 7 QCM - Difficulté : ★★★

LE TISSU GRAISSEUX - 5 QCM - Difficulté : ⭐⭐⭐

Politique, société, médias (2) - 10 QCM - Difficulté : ⭐⭐

Langue et littérature (2) - 10 QCM - Difficulté : ★★

Révision thématique: La FRANCE - 4 - 25 QCM - Difficulté : ★★

Culture G: ART (8) - 20 QCM - Difficulté : ★

UN PEU DE GÉOGRAPHIE... - 14 QCM - Difficulté : ⭐

Socle commun : QCM d'actualité (3) - Archive 2012 - 20 QCM - Difficulté : ★

Socle commun : QCM d'actualité (1) - Archive 2012 - 20 QCM - Difficulté : ★★

Socle commun : QCM d'actualité (5) - Archive 2012 - 20 QCM - Difficulté : ★

Langue et littérature - NIVEAU 1 - 10 QCM - Difficulté : ★

Arts - Niveau 1 - 10 QCM - Difficulté : ★★

Histoire, géographie - Niveau 1 - 10 QCM - Difficulté : ★★

Politique, économie, environnement - Economie / Politique - 20 QCM - Difficulté : ★★

Sports, divers - Catégorie : SPORTS - 26 QCM - Difficulté : ⭐

Mathématiques, sciences physiques (2) - 10 QCM - Difficulté : ★★

Sciences et Technologie - D - 5 QCM - Difficulté : ⭐⭐

LA GRAMMAIRE - 2 - Catégorie : Français - 14 QCM - Difficulté : ★

Français: LA GRAMMAIRE - 1 - 30 QCM - Difficulté : ⭐

Adjoint Administratif (Mars 2001) - 1 de 3 - Fonction publique - 30 QCM - Difficulté : ⭐

QCM Culture générale : 20 questions, Annales contrôleur des douanes (2010) - Catégorie : Français

Exercices d'entraînement en français: Quelques fautes classiques - 14 QCM - Difficulté : ★

Les probabilités - 3 QCM - Catégorie : Mathématiques - Difficulté : ★★

10 Exercices d'entraînement en français: Pluriel des noms et des adjectifs (2) - 10 QCM

10 Exercices d'entraînement en FRANCAIS: Le participe passé - 10 QCM - Difficulté : ⭐

Compétence verbale: définitions - 10 QCM - Difficulté : ⭐

Concours externe d'Adjoints Administratifs - 11 QCM - Difficulté : ⭐

Socle commun :QCM d'actualité (4) - 19 QCM - Difficulté : ⭐

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Le diabete de type II

Publié le 12/05/2013

Extrait du document

334 04732978_334-337.indd 334 25/07/12 09:26 3 Glycémie Titre Ligne 1 eitre Ligne Tt diabète 2 1 2 3 La catalyse enzymatique . .. . . .. .. ... .. ... .. . .. .. .. .. . .. ... . . .. .. .. . . .. .. .. . .. ..... . .... ... . .... ... .. .. 338 164 La régulation de la glycémie . . .. . .. . .. .. ... ... .. ... .. .. . . ... .. . . .. ... .. .. .. .. . . .. ... ... .. .... .. .. .. 1347 82 Les diabètes . . ... .. ... .. ... ... .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. . . ... .. .. . . ... .. ... .. ... . .. .. .. . . . .... .. ... .... .... . ... .. 2356 02 335 04732978_334-337.indd 335 25/07/12 09:26 Partie 3 Glycémie et diabète Les objectifs généraux de cette partie Cette partie permet d'aborder des thèmes importants en termes de choix d'orientation des élèves. On traite en effet ici d'une maladie assez courante, le diabète, dont on envisage tous les aspects : mécanismes physiologiques normaux, réactions enzymatiques impliquées, mécanismes des différentes pathologies et traitements existants. Les chapitres de cette partie s'appuient beaucoup sur des acquis de la classe de Première S : fonctionnement d'un système de régulation, démarche épidémiologique et interactions du génome et de l'environnement dans le déclenchement d'une maladie. Les principes de la digestion et de l'action des enzymes remontent à la classe de Cinquième et nécessiteront donc sans doute d'être réactivés à l'aide des documents proposés dans les pages « acquis «. De nombreuses approches sont possibles pour traiter cette partie qui offre de multiples occasions de pratiquer démarche d'investigation et expérimentation. Il sera également possible de demander aux élèves de faire des synthèses de résultats de recherche documentaire, tout particulièrement sur la partie traitant des diabètes. Cette partie du programme permet de développer un certain nombre de compétences : o Des connaissances : Elles sont limitées dans le cadre de l'enseignement de spécialité, mais trois points essentiels devront être appréhendés par les élèves. Les notions fondamentales concernant les enzymes tout d'abord ; puis le système de régulation de la glycémie et enfin les mécanismes des deux principaux types de diabète. o Des capacités expérimentales : Les deux premiers chapitres offrent de multiples occasions de faire concevoir et réaliser des protocoles expérimentaux aux élèves. Il sera également possible de travailler sur des logiciels de modélisation moléculaire ou d'analyse de séquences. Le chapitre 2 permet de construire progressivement le schéma fonctionnel de la régulation de la glycémie. Des recherches documentaires pourront être menées dans le cadre du chapitre 3, tout comme l'organisation de débats ou de discussion sur des sujets de santé publique. o Des attitudes : Au travers des capacités expérimentales, les élèves seront amenés à respecter les règles d'hygiène et de sécurité exigées dans tout travail de laboratoire. Conformément au programme, le chapitre 1 aborde des notions fondamentales sur l'activité enzymatique. Le chapitre 2 étant consacré à la régulation de la glycémie, on étudie le rôle des enzymes sur le seul exemple de la transformation des glucides à grosses molécules des aliments en glucose grâce à l'action d'enzymes digestives. Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion) mais l'étude de la digestion n'est pas en elle-même au programme. 336 Partie 3. Glycémie et diabète 04732978_334-337.indd 336 25/07/12 09:26 Le chapitre 2 est consacré aux métabolismes respiratoire et fermentaire. Le rôle de la mitochondrie est précisé, tandis que les principales étapes de la respiration sont expliquées et situées. Deux exemples de fermentations sont présentés : fermentation alcoolique et fermentation lactique. Dans ce chapitre, on montre comment l'ATP ainsi produit permet diverses activités cellulaires. Le chapitre 3 présente de façon plus détaillée le métabolisme de la fibre musculaire et l'intervention de l'ATP dans le mécanisme de la contraction. À la fin de cette partie, on pourra trouver : - un bilan général ; - une double-page « Des clés pour... aller plus loin « ; - un aperçu de la diversité des métiers de la biologie. Une correspondance entre le programme officiel et les chapitres du manuel Connaissances Les chapitres du manuel Thème 3 - Corps humain et santé Glycémie et diabète La glycémie est un paramètre du milieu intérieur. Son maintien par l'organisme dans une gamme de valeurs étroite est un indicateur et une condition de bonne santé. Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l'action d'enzymes digestives. Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion). chapitre 1 La catalyse enzymatique (pages 164 à 181) Les activités pratiques Act. 1 Une transformation catalysée par des enzymes Act. 2 Les enzymes : une fonction liée à leur structure Act. 3 La double spécificité des enzymes Act. 4 Activité enzymatique et conditions du milieu La régulation de la glycémie repose notamment sur les hormones pancréatiques : insuline et glucagon. c hapitre 2 La régulation de la glycémie (pages 182 à 201) Les activités pratiques Act. 1 La glycémie, une constante physiologique importante Act. 2 Le stockage du glucose dans l'organisme Act. 3 La libération du glucose dans le sang Act. 4 Le rôle du pancréas Act. 5 Une boucle de régulation de la glycémie Le diabète de type 1 résulte de la perturbation de la régulation de la glycémie provoquée par l'arrêt ou l'insuffisance d'une production pancréatique d'insuline. L'absence ou l'insuffisance de l'insuline est due à une destruction auto-immune des cellules ? des îlots de Langerhans. Le diabète de type 2 s'explique par la perturbation de l'action de l'insuline. Le déclenchement des diabètes est lié à des facteurs variés, génétiques et environnementaux. chapitre 3 Les diabètes (pages 202 à 227) Les activités pratiques Act. 1 Le diabète, une régulation glycémique anormale Act. 2 L'origine des diabètes Act. 3 Le déclenchement du diabète de type 1 Act. 4 Le déclenchement du diabète de type 2 Act. 5 Le traitement des diabètes Les objectifs généraux 04732978_334-337.indd 337 337 25/07/12 09:26 Partie 3 c hapitre 1 La catalyse enzymatique Activités pratiques 1 Une transformation catalysée par des enzymes (p. 166-167) 1. Les intentions pédagogiques Le programme officiel propose de mettre en évidence les propriétés des réactions enzymatiques à travers l'exemple de la digestion des glucides complexes. Cette première activité du chapitre a pour objectif de présenter les glucides complexes, la réaction d'hydrolyse de l'amidon et d'envisager les caractéristiques d'une réaction enzymatique par rapport à une réaction chimique. Il ne s'agit cependant en aucun cas d'une étude de la digestion des aliments qui relève du programme du collège (classe de 5e). On s'appuiera bien entendu sur ces acquis, que l'on pourra mobiliser à l'aide de la page 162, mais, comme l'indique le programme : « La digestion n'est pas en ellemême au programme. Elle est simplement l'occasion d'enseigner les notions fondamentales concernant les enzymes. « Le document 1 localise dans le tube digestif les différentes réactions aboutissant à l'hydrolyse complète de l'amidon. On pourra remarquer que les dernières réactions donnant du glucose sont catalysées par des enzymes fixées dans la bordure intestinale et donc difficilement extractibles en comparaison de l'amylase présente dans des sucs. C'est ce qui justifiera l'étude pratique limitée à cette seule enzyme dans la suite du chapitre. Les modèles moléculaires d'amylose, d'amylopectine et de glucose sont disponibles en téléchargement sur le site ressources Bordas. Le document 2 souligne le rôle de l'eau dans ces réactions chimiques d'hydrolyse. Un lien pourra être fait avec les notions abordées par les élèves dans le programme de chimie, et l'attaque nucléophile des liaisons. L'illustration met volontairement en évidence l'oxygène au coeur de la liaison osidique entre deux monomères de glucose. La page suivante présente les caractéristiques de la réaction catalysée par l'amylase et permet aux élèves de se familiariser avec des procédés expérimentaux simples à mettre en oeuvre, qui pourront être déclinés dans la suite du chapitre, selon les problématiques à résoudre. Le document 3 présente une comparaison expérimentale de l'hydrolyse chimique et de l'hydrolyse biologique. On pourra relier ces propriétés avec les conditions compatibles avec la vie (du point de vue de l'environnement chimique et de la durée des réactions). Le document 4 met en parallèle l'observation visuelle de l'hydrolyse de l'amidon par disparition de la coloration par l'eau iodée, avec une mesure colorimétrique obtenue par ExAO. Ceci permet de bien comprendre le paramètre mesuré. On trouvera sur le 338 Partie 3. Glycémie et diabète 04732978_338-346.indd 338 25/07/12 09:26 site ressources Bordas, le protocole plus détaillé permettant de réaliser efficacement cette étude expérimentale. Remarque : Les solutions d'amylase peuvent être obtenues à partir du broyat d'un comprimé de type Maxilase®. La pellicule entourant ces comprimés doit être ôtée si l'on souhaite mettre en évidence, en fin de réaction, la production de sucres réducteurs. L'analyse des mesures au cours du temps fournit les informations nécessaires pour aborder la notion de vitesse de la catalyse enzymatique envisagée ici comme vitesse de diminution de la quantité de substrat. On pourra noter que, contrairement au cas d'une réaction enzymatique « canonique «, où une ou plusieurs molécules de substrat sont consommées, ici les molécules d'amidon subsistent (mais sont « raccourcies «). En réalité, ce n'est donc pas une mesure de la diminution du nombre de molécules qui est obtenue mais plutôt celle d'une diminution de la masse de ces molécules. 2. Les pistes d'exploitation Doc. 1 et 2 : L'amidon est une macromolécule. Il doit être hydrolysé par différentes enzymes pour donner des molécules plus courtes et finalement du glucose absorbable par l'intestin. Cette digestion est très progressive et prend du temps, d'où l'appellation de « sucre lent « souvent donnée à l'amidon. Doc. 2 et 3 : En présence d'eau, l'hydrolyse ne peut pas se réaliser dans un temps suffisamment court, sauf dans des conditions de température et d'acidité non compatibles avec celles des organismes. Les enzymes rendent ces réactions possibles dans les conditions de la vie : milieu aqueux neutre, température inférieure à 40 °C. Doc. 4 : Si l'on estime que la totalité de l'amidon a été digérée au bout de 5 minutes (absorbance 0,2), la moitié a été digérée au bout de 45 secondes (absorbance 0,4). La vitesse de la réaction enzymatique correspond à la pente de la courbe. Elle devient de plus en plus faible au cours du temps. En début de réaction, elle est maximale (vitesse initiale). Synthèse : Au cours de la digestion, les enzymes accélèrent les réactions chimiques d'hydrolyse des glucides complexes, ce qui aboutit finalement à la formation de glucose dans des conditions compatibles avec la vie. 3. Ressources complémentaires ? Site ressources Bordas : - Modèles moléculaires d'amylopectine, d'amylose et de glucose. - Suivi de l'hydrolyse enzymatique de l'amidon par colorimétrie (ExAO) : protocole détaillé. - Les Sciences de la Vie et de la Terre au lycée (Jean-Jacques Auclair) : exemples de suivi de réactions enzymatiques par colorimétrie ou turbidimétrie : http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr/exaosite/entree.htm Chapitre 1. La catalyse enzymatique 04732978_338-346.indd 339 339 25/07/12 09:26 Activités pratiques 2 Les enzymes : une fonction liée à leur structure (p. 168-169) 1. Les intentions pédagogiques Les activités de cette double page constituent une approche originale : elles ont pour objectif de matérialiser les enzymes en partant d'une étude d'un modèle moléculaire de complexe enzyme-substrat. L'enzyme étudiée est l'amylase pancréatique porcine pour laquelle un modèle a été déterminé en présence d'un substrat et non d'un inhibiteur. L'utilisation d'un modèle d'amylase pour cette étude est en cohérence avec l'objet du chapitre. Le document 1 suggère différents traitements afin de révéler les propriétés du modèle moléculaire, en particulier le sillon caractéristique de l'amylase dans lequel vient s'insérer l'amidon. On pourra noter la présence de molécules d'eau dans le modèle et une structure complexe maintenue par un réseau de liaisons non covalentes. Ces propriétés du modèle seront réinvesties dans les pages suivantes afin d'expliquer les spécificités des réactions enzymatiques et l'influence des conditions du milieu. On trouvera sur le manuel numérique enrichi Bordas (version Premium) une séquence vidéo qui, sans se substituer à cette étude, apporte un complément intéressant. Les documents suivants s'intéressent plus particulièrement au site actif de l'enzyme. Le document 2 complète une approche évolutionniste par une approche expérimentale (mutagenèse) afin de déterminer la localisation des acides aminés essentiels à l'activité enzymatique. Pour finir, le document 3 montre la diversité des acides aminés du site actif, leurs rôles et leurs interactions. On pourra remarquer qu'en raison de la dimension du substrat, le site actif est également de grande taille. Les publications scientifiques recensent jusqu'à huit sites de fixation dans le site actif de l'amylase ! La mise en évidence de cette complexité dans l'organisation du site actif permet de montrer en quoi la structure tridimensionnelle de l'enzyme est essentielle à sa fonction. Certains auteurs estiment ainsi qu'une enzyme est une « structure élaborée qui amène substrat et eau dans des positions optimales pour que la réaction chimique se produise «. 2. Les pistes d'exploitation Doc. 1 : L'amylase est une protéine formée d'une seule chaîne. L'utilisation d'un logiciel de visualisation moléculaire permet de réaliser différentes représentations pertinentes de cette molécule, comme le suggèrent les trois exemples présentés ici. Doc. 2 et 3 : Les acides aminés les plus conservés au cours de l'évolution sont situés principalement dans le site actif de l'enzyme, endroit où il se lie au substrat. On peut supposer qu'une mutation de ces acides aminés serait défavorable à la survie de l'organisme qui en est porteur et ne serait donc pas transmise aux générations suivantes (processus de sélection naturelle). 340 Partie 3. Glycémie et diabète 04732978_338-346.indd 340 25/07/12 09:26 Synthèse : Une enzyme est une protéine dont la forme aménage un site actif capable de l'associer avec son substrat. À ce niveau, des acides aminés particuliers réalisent la catalyse enzymatique. 3. Ress...

« 335 Titre Ligne 1 Titre Ligne 2 3D U WL H 3 Glycémie et diabète & K D S L W U H 1 La catalyse enzymatique .

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