La digestion et l’absorption

Présentation au sujet: "La digestion et l’absorption"— Transcription de la présentation:

1 La digestion et l’absorption
Thème 6.1 La digestion et l’absorption Idée Essentielle: la structure de la paroi de l’intestin grêle lui permet de déplacer, de digérer et d’absorber les aliments.

2 Nature de la science L’utilisation de modèles pour représenter le monde réel : une tubulure de dialyse peut être utilisée à titre de modèle de l’absorption dans l’intestin. (1.10) Notions-Clés 6.1 N1 La contraction des muscles circulaires et longitudinaux de l’intestin grêle mélange la nourriture aux enzymes et la fait avancer le long de l’intestin. 6.1 N2 Le pancréas secrète des enzymes dans la lumière de l’intestin grêle. Les élèves doivent savoir que l’amylase, la lipase et une endopeptidase sont secrétées par le pancréas. Il n’est pas nécessaire qu’ils nomment la trypsine et la méthode utilisée pour l’activer 6.1 N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle. Les élèves doivent savoir que l’amidon, le glycogène, les lipides et les acides nucléiques sont digérés pour former des monomères et que la cellulose reste non digérée 6.1 N4 Les villosités augmentent la surface d’épithélium sur laquelle se produit l’absorption. 6.1 N5 Les villosités absorbent les monomères formes par la digestion ainsi que les ions minéraux et les vitamines 6.1 N6 Diverses méthodes de transport transmembranaire sont requises pour absorber les divers nutriments.

3 Nature de la science L’utilisation de modèles pour représenter le monde réel : une tubulure de dialyse peut être utilisée à titre de modèle de l’absorption dans l’intestin. (1.10) Compétences et Applications 6.1 A1 les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie. 6.1 A2 L’utilisation d’une tubulure de dialyse pour simuler l’absorption des aliments digérés dans l’intestin 6.1 C1 L’élaboration d’un diagramme annoté du système digestif. Les couches tissulaires doivent inclure les muscles longitudinaux et circulaires, la muqueuse et l’épithélium 6.1 C2 L’identification des couches tissulaires dans des sections transversales de l’intestin grêle vues au microscope ou sur une photographie prise au microscope

4 Ingestion – Manger la nourriture(la partie intéressante)
Digestion – séries de réactions chimiques où la nourriture est réduite en petites molécules Absorption – Les nutriments passent à travers les cellules du système digestif dans les vaisseaux sanguins ou lymphatiques Transport – Les nutriments entrent dans les systèmes sanguins ou lymphatiques & sont transporter partout dans le corps

5 6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi est-il important de digérer les grosses molécules de nourriture? Elles ont besoin d’être digérer afin d’être absorbées Pour être absorbées, les molécules doivent être assez petites pour traverser les cellules (membranes plasmiques) qui tapissent l’intestin & éventuellement entrer dans le système sanguin Macromolécules des animaux/végétaux /fruit etc. (polymères) à monomères; on peut alors faire des macromolécules humaines

6 6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi est-il important de digérer les grosses molécules de nourriture? La nourriture consiste de : –Glucides –Lipides –Protéines –AcidesNucléiques –Minéraux –Vitamines –Eau Ce sont des de larges, molécules polymères insolubles. Elles doivent être digérées en monomères assez petits pour passer à travers la membrane cellulaire dans le tube digestif afin d’être absorbés dans le sang. Peuvent être absorbés directement (petites molécules), donc pas besoin de “digestion”

7 Révision des enzymes, regardez les vidéos.
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Révision des enzymes, regardez les vidéos.

8 6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle

9 Pourquoi les enzymes sont nécessaires?
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi les enzymes sont nécessaires? Accélère la détérioration (hydrolyse) des macromolécules en baissant l’énergie d’activation. La température ne peut être utilisée comme source d’énergie pour activer la réaction; Les enzymes permettent aux réactions d’avoir lieu à la température normale du corps. Chaque enzyme est spécifique à un certain type de nourriture

10 Pourquoi les enzymes sont nécessaires?
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi les enzymes sont nécessaires? Réactions à 37oC (température corporelle) sont trop lentes. Enzymes sont des catalyseurs biologiques. Ils accélèrent le taux d’hydrolyse dans le système digestif.

11 Ceci détruit les sites actifs donc rend l’enzyme non-functionnelle.
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Les réactions ont lieu plus vite à des hautes températures, mais le taux de dénaturation des enzymes augmentent aussi à des hautes températures. Les hauts températures brisent les liaisons importantes pour la structure tertiaire de l’enzyme. Ceci détruit les sites actifs donc rend l’enzyme non-functionnelle.

12 6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Révision des enzymes Comment les enzymes agissent pour baisser l’énergie d’activation? En retenant le substrat sur le site actif site, ils créent un stress sur les liaisons de la molécules – Lorsque les liaisons sont en stress, on améliore la chance que l’énergie thermique avoisinante sera suffisante pour briser les liaisons

13 Campbell chapitre 41 p. 1029 Amylases  Amidon Protéases  protéines
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Campbell chapitre 41 p. 1029 Amylases  Amidon Protéases  protéines Lipases  lipides Nucléases  Acides nucléiques

14 Exemples d’enzymes Enzyme Source Substrat Produit pH Amylase salivaire
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Exemples d’enzymes Enzyme Amylase salivaire Pepsine (Protéase) Phospholipase A2 Source Salive (glandes salivaires) Sucs Gastriques (cellules de l’estomac) Sucs Pancréatiques (cellules principales) Substrat Amidon Protéines Phospholipides Produit Maltose & glucose Acides Aminés Glycérol, acides gras pH 7 2-3 8

15 Pourquoi avons-nous besoin des enzymes?
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi avons-nous besoin des enzymes? Digestion implique l’hydrolyse des molécules alimentaires Briser les molécules en ajoutant de l’eau Hydrolyse du lactose (un disaccharide) en glucose et galactose (tout deux des monosaccharides) avec l’addition de l’eau

16 6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Les enzymes digestifs catalysent l’hydrolyse de molécules insolubles en produits solubles L’enzyme sucrase catalyse l’hydrolyse du sucrose (un disaccharide) en glucose et fructose (tout deux des monosaccharides) avec l’addition de l’eau

17 Pourquoi les enzymes sont utilisés dans la digestion?
6.1.N3 Les enzymes digèrent la plupart des macromolécules des aliments en monomères dans l’intestin grêle Pourquoi les enzymes sont utilisés dans la digestion? Regardez ces vidéos, puis compléter le tableau: Source: Source:

18 Dessinez le système digestif
6.1.C1 L’élaboration d’un diagramme annoté du système digestif. Dessinez le système digestif Regarder la vidéo puis dessiner par vous même: Source:

19 Le Système Digestif Regardez la vidéo et annoter le diagramme.
6.1.C1 L’élaboration d’un diagramme annoté du système digestif. Le Système Digestif Regardez la vidéo et annoter le diagramme. Associer la structure à sa fonction. Source:

20 Système digestif Humain – le canal alimentaire
6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Système digestif Humain – le canal alimentaire

21 6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Canal Alimentaire: Contient les organes dans lesquels la nourriture traversent (œsophage, estomac, intesting grêles, gros intestin, etc.) Organes accessoires: Organes qui aident à la digestion mais aucune nourriture ne les traverse (foie, pancréas, vésicule biliaire, glandes salivaires, etc.)

22 6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Fonctions Bouche – la première partie du système digestif, où la nourriture entre dans le corps. Mâcher et les enzymes salivaires sont le début du processus de digestion (Décomposition de la nourriture). œsophage – le long tube entre la bouche et l’estomac. Il utilise un mouvement musculaire rythmique (péristaltisme) pour pousser les aliments de la gorges vers l’estomac

23 6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Fonctions Estomac – un organe musculaire en forme de sac qui est attaché à l’œsophage; la nourriture est mélangée avec des acides & des enzymes  digestion chimique. La nourriture y demeure pendant plusieurs heures; Le péristaltisme mélange la nourriture jusqu’à une consistance presque fluide – nommée chyme; Le sphincter pylorique s’ouvre permettant une petite quantité de chyme acidique d’entrer dans le duodénum; le processus se répète jusqu’à ce que l’estomac soit vide. Fonction principale: stockage; digestion chimique des protéines

24 6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Fonctions foie – un gros organe situé au dessus et devant l’estomac. Il filtre les toxines du sang, et produit de la bile (qui brise/démolie les graisses) et certains protéines sanguines Vésicule biliaire – un petit organe en forme de sac situé près du duodénum. Il stocke et relâche la bile (produit chimique digestif du foie) dans l’intestin grêle. pancréas – Glande produisant des enzymes, située sous l’estomac et au-dessus des intestins. Les enzymes aident la digestion des glucides, graisses et protéines dans l’intestin grêle

25 6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Fonctions Intestin grêle - le long, tube mince sillonnant dans lequel la nourriture passe à travers après avoir quitté l’estomac. Fonction principal: Digestion chimique des glucides, lipides, protéines & absorption gros intestin – un long, tube large dans lequel la nourriture circule après avoir passé par l’intestin grêle. Absorption de l’eau. anus – L’ouverture à l’extrémité du système digestif d’où sont évacuées les fèces du corps.

26 L’intestin grêle produit aussi certains enzymes.
6.1.A1 Les processus se déroulant dans l’intestin grêle qui aboutissent à la digestion de l’amidon et au transport des produits de la digestion jusqu’au foie Produit des sucs gastriques qui contiennent: Acide chlorhydrique pour stériliser la nourriture et offrir des conditions optimales aux enzymes pepsine (protéase) pour débuter la digestion des protéines Des contractions musculaires mélangent la nourriture et les sucs gastriques pour former la chyme. Augmente la surface davantage por améliorer la digestion dans l’intestin grêle Les enzymes du pancréas et la bile de la vésicule biliaire sont vidés dans le duodénum où une digestion chimique additionnelle a lieu. L’intestin grêle produit aussi certains enzymes. La surface interne de l’iléum a des replis nommés villosités. Les produits solubles de la digestion sont absorbés ici et entrent dans le sang. ESTOMAC Eau est réabsorbée dans le gros intestin. La dernière partie est le rectum. C’est l’endroit où les fèces (selles) sont entreposées avant de sortir par l’anus. GROS INTESTIN INTESTIN GRÊLE

27 Péristaltisme 2 groupes de muscles Longitudinaux (longueur)
6.1.N1 La contraction des muscles circulaires et longitudinaux de l’intestin grêle mélange la nourriture aux enzymes et la fait avancer le long de l’intestin Péristaltisme 2 groupes de muscles Longitudinaux (longueur) et circulaire (autour) Contraction et relaxation de ces muscles résulte en une vague qui pousse La nourriture le long du système digestif Source:

28 Absorption et Assimilation
Absorption: Le mouvement d’un fluide ou substances dissoutes à travers une membrane Assimilation: La transformation des nutriments en fluides ou parties solides d’un organisme

29 Structure and Function of Villi
6.1.N4 Les villosités augmentent la surface d’épithélium sur laquelle se produit l’absorption Structure and Function of Villi

30 Source: http://www. sser. co

31 Pratiquons l’identification
6.1.N4 Les villosités augmentent la surface d’épithélium sur laquelle se produit l’absorption Pratiquons l’identification

32 6.1.N4 Les villosités augmentent la surface d’épithélium sur laquelle se produit l’absorption
Villus structure Canal chylifère (lactéal) absorbe le gras dans le système lymphatique Couche unique de cellules Cellules caliciformes sécrètent du mucus Une villosité Réseau de capillaires transporte les nutriments absorbés au reste du corps

33 6.1.N4 Les villosités augmentent la surface d’épithélium sur laquelle se produit l’absorption
Microvillosités – Augmentent davantage la surface des villosités, permettant un taux plus rapide d’absorption Réseau de capillaires riches – Maintient un gradient de concentration pour l’absorption en transportant rapidement les produits absorbés. Couche épithéliale unique – Distance de diffusion courte entre le lumen intestinal et le réseau de capillaire Canal Chylifère – Absorbe les lipide de l’intestin vers le système lymphatique (plus tard réabsorbé dans la circulation normale) Protéines membranaires / mitochondrie - Grandes quantités pour permettre le transport actif dans les cellules (les contenus peuvent diffuser passivement dans le sang)

34 a) Énoncez la source, pH optimum, substrat et produit des enzymes humains dans le tableau ci-dessous [2] b) Expliquez la nécessité des enzymes pour la digestion.[2] c) Dessinez un diagramme annoté pour montrer les connexions entre la vésicule biliaire, le pancréas et l’intestin grêle.[3]

35 Expliquez comment la structure des villosités de l’intestin grêle est reliée à sa fonction (7)

36

37

38 (b) rate of digestion at body temperature would be too slow / enzymes increase the rate of digestion; enzymes break large molecules down into small/soluble molecules; for absorption/diffusion into blood; 2 max (c) labelled sac-shaped gall bladder with a duct; tubule/(bile) duct shown connecting gall bladder directly to small intestine/duodenum / tubule/(bile) duct merging with the pancreatic duct before entering small intestine; Alternative answers areaccepted because of variations in human anatomy. pancreas drawn with pancreatic duct connected to small intestine and pancreas labelled; 3 max A duct is preferred to a line, but since this is a diagram, both are acceptable.

39 Expliquez comment la structure des villosités de l’intestin grêle est reliée à sa fonction (7)
To achieve [1] answer must name the structure and relate it to its function. the villus has a large surface area to volume ratio; microvilli increase surface area for absorption; thin surface (epithelial) layer so products of digestion can pass easily through; channel proteins located in plasma membrane used for facilitated diffusion; network of capillaries inside each villus (so only short distance) for movement of absorbed products; capillaries transport absorbed nutrients/sugars and amino acids away from small intestine; blood flow in capillaries maintains concentration gradient; central lymph vessel/lacteal to transport absorbed fats/fatty acids away from large number of mitochondria provide ATP needed for active transport; protein pumps in membrane (of microvilli) carry out active transport; pinocytosis occurs at surface (epithelial) layer; Accept any of the points above shown in a drawing max