Objectifs :

Découvrir les mécanismes
fondamentaux de la régulation à court terme de la constance glycémique.

Glycémie : taux sanguin de glucose.

Ses variations

Les valeurs de la glycémie

Activité : Bordas p 138-139, doc 1, 4 et 6 (Tr
15) ; indiquez la fourchette de valeurs pour une glycémie normale. Pourquoi la
glycémie varie-t-elle au cours de la journée ? Peut-on supposer qu'il
existe une régulation de la glycémie.

La fourchette de valeurs, pour une glycémie normale,
se situe entre 0.65 et 1.1 g/L. La majorité des individus ont une glycémie
avoisinant 0.8 g/L.

Au cours d'une journée, on constate 3 pics
d'augmentation de la glycémie qui se situent toujours environ 2 heures après la
prise d'un repas. A ce moment, la digestion ayant commencé, du glucose va
diffuser dans le sang et ainsi augmenter la concentration sanguine.

D'après les documents 4 et 6 on
observe que la courbe de glycémie retourne toujours à des valeurs proches de
0.8 g/L. Même après une ingestion massive de glucose, dans les 5 heures qui
suivent il y a rétablissement de la glycémie. Ces résultats nous permettent de
supposer qu'il existe une régulation de la concentration sanguine de glucose.

Le devenir du glucose

Activité : bordas p 139, doc 7 + poly 1 (nathan
p 149) ; Comment se distribue le glucose dans le corps humain ?


Le glucose ingéré va être réparti dans
quasiment tout le corps humain. C'est grâce à la

On constate que la
majeure partie du glucose est distribuée dans le foie (29%), les muscles
(26 %) et l 'encéphale (23%). Le foie est l'organe principal de
stockage du glucose.

L'encéphale et les
muscles sont les plus gros consommateurs de glucose par rapport au reste du
corps.

circulation sanguine que le
glucose va pouvoir être distribué dans l'organisme..

Le foie, organe de stockage du glucose

Activité : Bordas p 141 (exp à réaliser si
possible) ; question 1 et 2.

Q1 : Cette
expérience montre que le foie est l'organe fournisseur de glucose dans la
circulation sanguine.

Q2 : Avec
l'expérience de Claude Bernard, on peut affirmer que le foie est un organe qui
contient du glucose en forte quantité et qu'il est capable de le restituer. On
peut donc dire que le foie est un organe de stockage du glucose.

On constate que la forme
stockée est différente de celle restituée. En effet le sucre restitué est
soluble dans l'eau, il s'agit de glucose tandis que le sucre stocké est peu
soluble, il s'agit de glycogène.

Les mesures de glucose à
l'entrée et à la sortie du foie confirme bien que le foie stocke le glucose en
surplus qui arrive de l'alimentation et qu'il le distribue continuellement dans
la circulation sanguine pour qu'il aille alimenter les organes qui en ont
besoin.

Les réserves de glucose

Activité : bordas p 142 ; question 1

Le glucose est stocké
dans l'organisme sous deux formes chimiques : le glycogène et les
triglycérides.

Les tissus qui stockent
le glucose sont le foie, les muscles et le tissu adipeux.

La réserve hépatique en
glucose (80 à 100 g) n'est pas la plus importante. En effet, la réserve en
glycogène musculaire est plus importante, 300 à 350 g.

Activité : bordas p 143 ; question 2

Le glucose est une petite
molécule glucidique de formule chimique C6H12O6.
La réaction de polymérisation de cette molécule permet d'obtenir une
macromolécule que l'on nomme glycogène. C'est
sous cette forme que le glucose est stocké dans le foie. Cette réaction de
polymérisation est la glycogénogenèse.

Glucose
glycogène

glycogénogenèse

Le glycogène est donc
l'association de plusieurs milliers de molécule de glucose formant des chaînes
ramifiées. Sa formule chimique est (C6H10O5)n.

glucose

ramification

Molécule
de glycogène

Par hydrolyse, le
glycogène peut de nouveau fournir des molécules de glucose qui intégreront la
circulation sanguine. Cette réaction est la glycogénolyse.

Glycogène
glucose

glycogénolyse

Ces deux réactions sont
catalysées par des enzymes spécifiques.

A l'aide de ces deux
réactions, le foie va pouvoir assurer le maintien de la glycémie. Quand il y
aura trop de sucre dans le sang, la glycogénogenèse permettra de faire diminuer
le taux. Par contre, quand il n'y en aura plus assez, la glycogénolyse permettra
de fournir à nouveau du glucose et le taux réaugmentera.

Bilan (+ fiche 2) :

D'une
manière générale, la glycémie à jeun varie entre 0.8 et 1 g/L. Le maintien de
ces valeurs moyennes est indispensable pour le bon fonctionnement de
l'organisme. Au cours de la journée, on observe des variations de la glycémie
mais cette dernière finie toujours par revenir aux valeurs initiales. Le retour
à la normale est dû à la mise en jeu d'un système de régulation qui repose sur
des échanges de glucose entre le compartiment sanguin et les organes.

Le glucose absorbé va être diffusé dans le sang pour être
distribué à l'ensemble des organes. Une partie de ce glucose sera directement
utilisée et l'autre partie sera stockée sous forme de glycogène ou
triglycéride.

Le rôle du foie est prépondérant pour la glycémie. Si elle
est trop élevée, le foie permet le retrait du glucose du compartiment sanguin.
Par glycogénogenèse il produira du glycogène et par synthèse d'acides gras il
produira des triglycérides. Par contre si elle est trop basse, le foie fournira
du glucose par glycogénolyse.

Les meilleurs professeurs de SVT disponibles
1er cours offert !
Angelina
5
5 (15 avis)
Angelina
60€
/h
1er cours offert !
Antoine
4,9
4,9 (73 avis)
Antoine
60€
/h
1er cours offert !
Pierre
4,9
4,9 (34 avis)
Pierre
40€
/h
1er cours offert !
Georges
4,9
4,9 (32 avis)
Georges
50€
/h
1er cours offert !
Nathan
4,9
4,9 (31 avis)
Nathan
60€
/h
1er cours offert !
Lynda
4,9
4,9 (18 avis)
Lynda
30€
/h
1er cours offert !
Sylvain
5
5 (20 avis)
Sylvain
40€
/h
1er cours offert !
Charles
5
5 (35 avis)
Charles
50€
/h
1er cours offert !
Angelina
5
5 (15 avis)
Angelina
60€
/h
1er cours offert !
Antoine
4,9
4,9 (73 avis)
Antoine
60€
/h
1er cours offert !
Pierre
4,9
4,9 (34 avis)
Pierre
40€
/h
1er cours offert !
Georges
4,9
4,9 (32 avis)
Georges
50€
/h
1er cours offert !
Nathan
4,9
4,9 (31 avis)
Nathan
60€
/h
1er cours offert !
Lynda
4,9
4,9 (18 avis)
Lynda
30€
/h
1er cours offert !
Sylvain
5
5 (20 avis)
Sylvain
40€
/h
1er cours offert !
Charles
5
5 (35 avis)
Charles
50€
/h
1er cours offert>

La régulation

1)
Le rôle du pancréas.

Activité : bordas p 144-145 (Tr 16) ; question
1, 2 (en question rapide sur feuille) et 3 (+ observation au microscope de
coupe de pancréas).

Q1 : Si l'on
pratique une pancréatectomie, on constate que la glycémie augmente très
rapidement et que l'animal fini par mourir. Cet organe a donc une influence sur
la glycémie, il permet de la maintenir à des valeurs physiologiques normales.

Q2 :

Analyse exp 1 : Le chien pancréatectomisé à une glycémie très
élevée. Après l'expérience, on constate que la glycémie chute rapidement pour
revenir à une valeur normale de 1 g/L. Cette valeur reste stable tant que le
pancréas reste branché. Par contre si l'on débranche le pancréas, la glycémie
remonte de nouveau très rapidement jusqu'à des valeurs de 3 g/L.

On peut donc
affirmer que le pancréas agit sur la glycémie et qu'il permet de la maintenir
stable.

Analyse exp 2 : une chienne diabétique possède une concentration
sanguine de glucose élevée. Sa glycémie est donc forte. Si les troubles
disparaissent pendant la gestation, c'est qu'il y a un événement extérieur qui
intervient. A ce niveau, il s'agit du fœtus. En effet, ce dernier possède
également un pancréas. Il pourra agir, à travers le placenta, sur le sang
maternel pour faire diminuer la glycémie. On peut penser que cette action se
fera grâce à une molécule pancréatique qui pourra franchir la barrière
placentaire. Ce type de molécule qui utilise la circulation sanguine pour aller
agir sur d'autres cellules cibles se nomme une hormone.

Le pancréas
fabriquerait une hormone capable d'agir sur la glycémie.

Analyse exp 3 : Cette expérience confirme que le pancréas fabrique
une substance capable d'agir sur la glycémie et qu'elle utilise la circulation
sanguine pour atteindre sa cellule cible.

Le pancréas fournit
une hormone hypoglycémiante : l'insuline.

Le pancréas agit sur la régulation de la glycémie par
l'intermédiaire d'une hormone hypoglycémiante : l'insuline. Le relâchement
de cette dernière dans le sang permettra de faire chuter la glycémie.

Définition »insuline » :

Polypeptide de 51 acides aminés synthétisé par certaines
cellules nommées cellules b des îlots de Langerhans.

Q3 + observation
microscope : Les observations de coupe de pancréas montrent qu'il existe
deux types de cellules. Les premières, qui sont les plus nombreuses, se
regroupent en petites sphères, ou acinus,
et possèdent un canal se déversant dans le canal pancréatique.

Les secondes, moins
nombreuses et plus volumineuses, forment des amas nommés îlots de
Langerhans. Ils sont fortement irrigués mais
n'ont pas de canaux excréteurs.

Analyse exp. 1 :

Les résultats observés
montrent l'apparition d'un diabète comparable à celui obtenu lors d'une
pancréatectomie mais sans troubles digestifs. De plus on constate qu'il n'y a
que les îlots de Langerhans qui sont détruits. Il apparaît donc que ces
cellules jouent un rôle important dans la régulation de la glycémie mais n'en
ont aucun pour la fonction digestive.

Analyse exp. 2 :

Une ligature du canal
pancréatique entraîne des troubles digestifs sévère mais pas de diabète. On
sait que ce canal permet aux sucs digestifs de se déverser dans le duodénum et
qu'il est relié aux acinus pancréatiques. De plus ces derniers dégénèrent. Donc
on en déduit que les acinus sont des cellules productrices des sucs digestifs,
qu'ils interviennent dans la digestion mais pas dans la régulation de la
glycémie.

Le pancréas est un organe qui possède deux fonctions :
une fonction digestive grâce aux acinus qui libèrent les sucs digestifs dans le
canal pancréatique et une fonction endocrine avec les îlots de Langerhans qui agissent sur la glycémie.

Bilan :

Le
pancréas, en plus de sa fonction digestive, est un organe indispensable pour
maintenir la glycémie à des valeurs correctes (1 g/L). Il a un rôle
hypoglycémiant. Les deux fonctions pancréatiques sont possibles car il comprend
2 ensembles cellulaires distincts :

-
les acini (99%) qui sécrètent le suc pancréatique
déversé dans le duodénum,

-
les îlots de Langerhans qui participent à la
régulation de la glycémie, en dehors de toutes connexions nerveuses, par
l'intermédiaire du sang en y libérant au moins une hormone.

2)
Le fonctionnement des îlots de Langerhans.

Activité : livre p 146 doc A (Tr 15) ; définir
quelle est l'autre substance libérée par le pancréas et quel est son rôle.

Le doc 2 nous montre que
les îlots de Langerhans sont constitués par deux types de cellules : les
premières contiennent de l'insuline et les secondes du glucagon.

Le doc 1b indique que le
glucagon à un effet hyperglycémiant. En effet, il permet une augmentation de la
glycémie et provoque une diminution de la quantité de glycogène hépatique.
Cette substance sécrétée par le pancréas agit sur le foie et elle est
transportée par le sang. Il s'agit d'une hormone.

Définition « glucagon » :

Polypeptide de 29 acides aminés synthétisé par certaines
cellules pancréatiques : les cellules a des îlots de Langerhans.

Bilan :

Les îlots
de Langerhans sont à l'origine de la fonction endocrine du pancréas. Ils
permettent la libération de deux hormones : l'insuline, hypoglycémiante,
par les cellules b
et le glucagon, hyperglycémiant, par les cellules a.

Cellules
a à glucagon

Cellules
b
à insuline

Schéma d'un îlot de
Langerhans.

Activité : livre p
147 ; doc 3 et 4; quelles sont les modes d'action de l'insuline et du
glucagon.

Doc 3 : la première étape de l'action de l'insuline
est de se fixer sur la membrane plasmique hépatique. Cette fixation est
possible car la membrane possède des récepteurs à cette hormone. Il en est de
même avec le glucagon.

Lors
de la fixation d'insuline par les récepteurs membranaires, la cellule hépatique
va pratiquer une glycogénogenèse pour faire diminuer la glycémie. Par contre
avec du glucagon, il y aura glycogénolyse, ce qui permettra de lâcher du
glucose dans la circulation sanguine et donc de faire augmenter la glycémie.

1 :
Suite à une hausse de la glycémie, les vésicules pleines d'insuline vont
libérer l'hormone dans la circulation sanguine.

2 :
L'insuline va être acheminée vers sa cellule cible par l'intermédiaire de la
circulation sanguine.

3 :
L'insuline se fixe sur les récepteurs membranaires de la cellule.

4 :
L'étape 3 provoque la synthèse de glycogène qui sera stocké.

Bilan :

Une
hormone ne peut agir sur une cellule cible que si cette dernière possède des
récepteurs à cette même hormone. C'est la concentration plasmatique hormonale,
donc la quantité d'hormone qui se fixera sur les récepteurs, qui déterminera
l'intensité de la réponse par la cellule cible.

L'insuline va agir sur la
plupart des cellules de l'organisme. Elle va favoriser la pénétration et la
consommation du glucose d'une part, et d'autre part elle va stimuler la
synthèse de glycogène ou de graisse.

Le glucagon a pour cellule
cible, uniquement les cellules hépatiques. Il va stimuler la glycogénolyse.

Le système d'autorégulation pancréatique

Question : qu'est-ce qu'un système autorégulé ?

Un système est autorégulé lorsque le paramètre contrôlé,
en changeant de valeur, modifie le fonctionnement du système de régulation.

Activité : livre p 148-149 (Tr 16), questions 1,2 et
3.

Q1 : Le système de commande pour la régulation de la
glycémie sont les îlots de Langerhans, se sont elles qui permettent de libérer
les hormones hypo ou hyperglycémiante.

Les organes capables d'agir sur la glycémie sont le
pancréas endocrine et le foie.

Les constituants du système de régulation non identifiés
sont les détecteurs d'écarts.

Q2 : le document montre qu'à la fin d'un repas riche
en glucides, l'augmentation de la glycémie entraîne une augmentation de la
concentration d'insuline plasmatique et en même temps une diminution de la
concentration du glucagon plasmatique. Sachant que l'insuline est
hypoglycémiante et le glucagon hyperglycémiant, on peut établir que la réaction
endocrine pancréatique est adaptée aux variations de la glycémie.

Avec ce document, on ne peut pas définir le détecteur
d'état.

Q3 : Le doc 3 montre que quand il y a une
augmentation de la concentration en glucose, il y a dans un même temps un pic
d'insuline et une baisse de glucagon. Par contre, quand il y a une baisse de la
concentration en glucose, on observe le contraire, c'est à dire, une baisse
d'insuline et une hausse de glucagon.

Donc, le pancréas est bien sensible aux variations de la
glycémie.

Dans le doc 4 on constate que se sont plus
particulièrement les îlots de Langerhans qui sont sensibles aux variations de
la glycémie.

En conclusion, les cellules capables de déterminer les
écarts glycémiques sont les cellules a et b des
îlots de Langerhans. On remarque que ces cellules sont à la fois des capteurs
d'écarts et le système de commande.

Bilan

            La régulation de la glycémie est possible grâce à un
système autorégulé. Les cellules des îlots de Langerhans détectent les
variations de la glycémie dans un premier temps. En second lieu, elles
produisent soit de l'insuline s'il s'agit d'une augmentation soit du glucagon
s'il s'agit d'une baisse.

Besoin d'un professeur de SVT ?

Vous avez aimé l’article ?

Aucune information ? Sérieusement ?Ok, nous tacherons de faire mieux pour le prochainLa moyenne, ouf ! Pas mieux ?Merci. Posez vos questions dans les commentaires.Un plaisir de vous aider ! :) 1,00/5 - 1 vote(s)
Loading...

Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !