S, éditions BORDAS, 1993, pages 168. Manuel SVT 1ère S, édition BELIN, 1993,
page 320. Manuel SVT 1ère S, éditions. NATHAN, 1993, page 148 et.
Les variations de concentration du glucose sanguin Pré-requis (seconde) : Notion d’adaptation de l’organisme aux variations de l’environnement et d’homéostat. Objectifs du chapitre : Voir le document
Introduction Activités et supports Tracer le graphe théorique des variations de concentration de la quantité de glucose circulant dans l’organisme au cours de la journée d’après les documents proposés puis comparaison aux concentrations mesurées (documents){ Manuel SVT 1ère S, éditions BORDAS, 1993, pages 168. Manuel SVT 1ère S, édition BELIN, 1993, page 320. Manuel SVT 1ère S, éditions NATHAN, 1993, page 148 et http://www.fedecardio.com/magazine/dia bète3.htm} :
Situation déclenchante 1 (1h) Constat : La glycémie est une constante biologique (grandeur physiologique maintenue constante autour d’une valeur moyenne avec de faibles variations d’amplitude) : sa valeur moyenne est de 1g/L et la quasi-totalité de ses variations sont comprises entre 0,8 et 1,2g/L, les autres valeurs restant toujours très proches de ces valeurs-là. Problème : Comment l’organisme maintient-il constant la glycémie ? Hypothèse 1 : Il existe un système de stockage du glucose dont le débit est régulé. Conséquence vérifiable 1 : Il existe un ou des organes de réserve. Conséquence vérifiable 2 : Il peut aussi exister des formes (molécules) de stockage différentes du glucose.
1. Le stockage du glucose (3h) Conséquence vérifiable 1 : Il existe un ou des organes de réserve. Conséquence vérifiable 2 : Il peut aussi exister des formes (molécules) de stockage différentes du glucose. Question : Quels sont les organes de stockage du glucose e sous quelle forme ce glucose est-il stocké ? Hypothèse : le foie est un des organes de stockage et le glucose peut y être mis en réserve sous forme de polysaccharide (les élèves ont vu les différents groupes de glucides dans le chapitre “Du génotype au phénotype”) Conséquence vérifiable 1 : Le foie est à une position stratégique par rapport à la nutrition de l’organisme. Conséquence vérifiable 2 : Le foie est capable de produire du glucose en permanence. Activité et support Notions Présentation d’une planche anatomique On constate que toutes les veines issues des organes (estomac, intestins) montrant la vascularisation et la place des participant à la digestion se regroupent pour former la veine porte hépatique, court organes du système digestif. vaisseau d’environ 8 cm de long. La vascularisation porte hépatique permet au foie de récupérer tout le glucose apporté par l’alimentation. TP : Stockage du glucose{Manuel SVT Le foie présente la capacité de stocker du glucose sous forme de glycogène, il 1ère S, éditions BORDAS, 2001, pages redistribue ensuite le glucose selon les nécessités de l’organisme. On note aussi 141 et 143} (expérience du foie lavé et l’existence de glycogène dans les muscles qui sera utilisée à l’usage exclusif du mise en évidence du glycogène muscle. Et d’autres molécules de réserve, les triglycérides (lipides) dans le foie et hépatique). les adipocytes (tissus adipeux). La glycémie, maintenue “constante ” par les variations de réserves par le foie et les muscles, constitue le “système réglé ”.
2. La commande de la régulation de la glycémie Conséquence vérifiable 3 : Il existe une ou des voies de régulation et un ou des organes émetteurs d’informations. Questions : Quels sont les organes de la régulation de la glycémie ? Stratégie : Pour connaître l’(es) organe(s) régulant la glycémie, il faut tester les ablations de chacun des organes pour identifier celui qui est responsable de la régulation de la glycémie.
2-1- La responsabilité de la régulation de la glycémie (1h) Etude de document{Manuel SVT 1ère S, éditions BORDAS, 2001 : page 144 document 1}
L’absence de pancréas amène une hyperglycémie. Le pancréas est donc un organe intervenant dans la régulation de la glycémie de manière hypoglycémiante.
2-2- Le rôle du pancréas dans la régulation de la glycémie (4h) Problème : Comment le pancréas intervient-il dans la régulation de la glycémie ? Hypothèse : Le pancréas agit à distance par l’intermédiaire d’une molécule circulant dans le sang qui agit à distance sur les cellules du pancréas pour qu’elles mettent le glucose en réserve. Conséquence vérifiable 1 : La vascularisation est une composante fondamentale de la régulation. Stratégie 1 : Essais de greffes externes. Conséquence vérifiable 2 : L’organisation interne du pancréas présente un système circulatoire adapté. Stratégie 2 : Observation de coupes de pancréas. Conséquence vérifiable 3 : On peut isoler, du pancréas, une molécule hypoglycémiante. Stratégie 3 : Injection d’extraits pancréatiques. Etude de documents{Manuel SVT 1ère S, éditions BORDAS, 2001 : page 144 & 145 document 2 & 3} TP : Observation microscopique de coupe de pancréas
Le pancréas fabrique, dans les îlots de Langerhans (cellules β), une molécule, l’insuline, qui circule dans le sang et va agir à distance sur le foie, qui dispose de récepteurs spécifiques à cette molécule, pour activer la mise en réserve du glucose sous forme de glycogène : toute entrée massive de glucose dans l’organisme pouvant créer une hyperglycémie est ainsi régulée. Problème : Dans le cas d’une hypoglycémie, comment la régulation se déroule-t-elle ?
Etude de document{Manuel SVT 1ère S, éditions HATIER, 2001, page 110, exercice 4 graphique “a” seul}
Hypothèse 1 : Une baisse significative de l’insulinémie permet l’arrêt de la mise en réserve du glucose et sa libération. Stratégie : Créer une hypoglycémie par injection d’insuline. Ainsi le foie peut augmenter la libération de glucose sans qu’il y ait diminution de l’insulinémie au-delà de sa concentration de base. Hypothèse 2 : Il existe une autre molécule qui, fabriquée par l’organisme, circulant par voie sanguine, est capable d’agir sur le foie pour activer la libération du glucose.
Etude de document{Manuel SVT 1ère S, éditions BORDAS, 2001, page 146, documents 1b et 2}
Le pancréas fabrique une autre molécule(cellules α des îlots de Langerhans), le glucagon qui circule par voie sanguine et agit sur les cellules hépatiques pour entraîner la libération du glucose stocké sous forme de glycogène. Cette molécule est hyperglycémiante. Insuline et glucagon sont des hormones{Définition : Manuel SVT 1ère S, éditions BORDAS, 2001, page 144} Le pancréas et les deux molécules : insuline et glucagon constituent le “ système réglant ”.
3. Les anomalies de la glycémie (3h) Activités et supports Présentation de graphiques{Manuel SVT 1ère S, éditions BELIN, 2001, page 349}
Situation déclenchante 1 (1h) Constat : On définit le diabète comme étant une hyperglycémie : glycémie à jeun > 1,26g/L. Il existe deux types de diabètes qui présentent des caractéristiques insuliniques différentes : l’un avec (diabète de type II), l’autre sans insuline (diabète de type I). Problème : Comment expliquer chacun des deux diabètes ? Hypothèse 1 : Le diabète de type I est dû à une carence au niveau du pancréas. Hypothèse 2 : Le diabète de type II est dû à une carence au niveau du foie.
Activité et support Recherche documentaire Internet en groupes de travail, chaque groupe doit produire un écrit descriptif et explicatif des deux types de diabète avec les propositions de prévention et de traitement associées.
Notions Au niveau cellulaire : Le diabète de type 1est caractérisé par la destruction des cellules β sécrétrices d'insuline. Le diabète de type 2 est dû à une insulinorésistance des cellules cibles de l'insuline plus qu'à un déficit de l'insulinosécrétion. De nombreux gènes sont impliqués dans le développement des diabètes : on peut avoir une prédisposition génétique à un phénotype diabétique. Les diabètes résultent de l'interaction entre ces gènes et des facteurs de l'environnement, en particulier l'alimentation. Dans la majorité des cas, le diabète de type 2 se développe à la suite d'une obésité.
Conclusion Schéma bilan de la régulation de la glycémie{Manuel SVT 1ère S, éditions HATIER, 2001, page 107}
