Rôle de la mastication dans la transformation des aliments :

Classe : 5ème

Durée : 45 minutes

La situation-problème :

Monsieur Dupont souffre de troubles digestifs depuis quelques temps : il se plaint de lourdeurs d’esto-mac après chaque repas. Lors d’une consultation chez son médecin, il est surpris d’être orienté vers un chi-rurgien-dentiste plutôt qu’un gastro-entérologue*.

*mastication: action de mâcher. *gastro-entérologue : médecin spécialisé dans les maladies du tube digestif.

Les supports de travail :

Document 1

Nombreuses caries dans la bouche de M. Dupont

Document 2

Photographie de molaires

de M.Dupont

Document 3

Radiographie de molaires de M.Dupont

Dans les documents 1, 2 et 3 : on constate que les dents de M. Dupont sont cariées. Ces caries

ont atteint les nerfs et elles sont donc très douloureuses lors de la mastication des aliments.

Document 4

On réalise l’expérience suivante :

Cette expérience se propose d’étudier la digestion d'une protéine (le blanc d’œuf) par une enzyme dans

deux cas :

Conditions de l’expérience : o Dans le tube 1, le blanc d’œuf est découpé en un seul cube.

o Dans le tube 2, la même quantité de blanc d’œuf est découpée en petits morceaux.

o Les deux tubes sont placés au bain-marie à 37°C pendant 30 minutes avec agitation de temps en temps.

Montage entier

Tubes 1 et 2 au début

Tubes 1 et 2 à la fin

Les consignes données à l’élève :

Dans la grille de référence :

Utilisez les documents N°1,2,3 et 4, afin d’expliquer pourquoi le médecin de M.Dupont

l’envoie consulter un chirurgien dentiste pour résoudre des problèmes digestifs.

Justifiez obligatoirement votre réponse.

Conclure en expliquant l’importance d’avoir une bonne hygiène dentaire.

Le vivant

Organisation et fonctionnement du corps humain.

Les domaines scientifiques de connaissances

Pratiquer une démarche

scientifique ou technologique

les capacités à évaluer en

situation les indicateurs de réussite

• Observer, rechercher et organiser les in-

formations.

Extraire d’un document (papier ou

numérique) les informations relatives à un

thème de travail

Doc 1,2 et 3 : les caries provoquent des douleurs qui

empêchent la mastication correcte des aliments

Doc 4 : conditions de l’expérience

• Réaliser, manipuler, mesurer, calculer,

appliquer des consignes.

• Raisonner, argumenter, démontrer.

Formuler une hypothèse, une conjecture.

Confronter le résultat au résultat attendu,

mettre en relation, déduire, valider ou

invalider (la conjecture), l’hypothèse.

L’hypothèse met en relation l’absence de mastication

et les difficultés de digestion responsables des lour-

deurs

Résultat tube 1 : solubilisation incomplète

Résultat tube 2 : solubilisation complète

Interprétation : différence de résultats liée à la forme

de l’aliment (entier ou découpé), action chimique

lente (tube 1) et rapide (tube 2)

Le découpage de l’aliment favorise l’action chimique

des enzymes digestives.

Conclusion : influence et importance de l’action

mécanique produite par la mastication. Lien entre la

qualité de la mastication et celle de la digestion.

Validation de l’hypothèse

• Communiquer à l’aide de langages ou

d’outils scientifiques ou technologiques.

Exprimer un résultat, une solution, une

conclusion par une phrase correcte

(expression, vocabulaire, sens)

Présenter et expliquer l’enchaînement

des

idées .

Expression écrite claire, précise, rigoureuse et conci-

se.

Logique, rigueur, précision du

vocabulaire

Dans le programme de la classe visée :

les connaissances les capacités

La digestion des aliments et le devenir des

Nutriments : La transformation de la plupart des aliments

consommés en nutriments s'effectue dans le

tube digestif sous l’action d’enzymes

digestives.

Ces transformations chimiques complètent

l’action mécanique.

Éducation à la santé.

Proposer des hypothèses et les vérifier par l’étude de do-

cuments.

Les aides ou « coup de pouce » :

Les réponses attendues :

Comment justifier votre réponse :

1/ Formulez une hypothèse expliquant l’origine des troubles digestifs de M.Dupont en vous aidant des documents N°1, 2 et 3.

2/ Vérifiez votre hypothèse en analysant l’expérience du document N°4 et conclure.

Méthode d’analyse d’une expérience.

N°1/ Au cours de la digestion, les aliments subissent des actions physiques (actions des dents lors de la mastication, malaxage

par les parois de l’estomac) ainsi que des actions chimiques dont sont responsables les enzymes digestives présentes dans les sucs

digestifs (salive, sucs gastriques, … ). Les aliments sont ainsi transformés en nutriments solubles sous l’action de ces enzymes.

N°2/ Les actions mécaniques favorisent l’action des enzymes.

aide à la démarche de résolution :

apport de savoir-faire :

apport de connaissances :

Ces caries provoquent des douleurs lors de la mastication des aliments. Donc M. Dupont pour ne pas avoir mal, avale les aliments sans les avoir correctement mâchés.

A/ formulation d’une hypothèse :

Je suppose que les aliments qui n’ont pas subi l’action mécanique produite par les dents sont plus difficiles à digérer et c’est ce qui provoque les lourdeurs d’estomac de M. Dupont.

B/ Analyse de l’expérience :

Pour tester l'hypothèse précédente, on réalise l’expérience suivante :

Cette expérience se propose d’étudier la digestion d'une protéine (le blanc d’œuf) par une enzyme dans deux cas :

1/ Conditions de l’expérience : (données dans le document N°4)

2/ Observation des résultats :

Résultat 1 : j’observe dans le tube 1 que le blanc d’œuf en 30 minutes n’a pas été totalement solu-bilisé par l’action des enzymes placées dans le tube.

Résultat 2 : j’observe dans le tube 2 que la totalité du blanc d’œuf a été solubilisée en 30 minutes par l’action des mêmes enzymes digestives placées à la même température.

3/ Interprétation :

Ces deux tests (tube 1 et tube 2) ne différent que pour un facteur qui est la forme de l’aliment. C’est donc cette différence de forme qui est responsable de cette différence de résultat. Lorsque le blanc d’œuf n’est pas découpé en petits morceaux la solubilisation est plus lente et donc moins effi-cace que lorsque que cet aliment est découpé. Donc, le découpage d’un aliment accroît l’efficacité des enzymes digestives qui peuvent agir simultanément sur une plus grande surface.

C/ Conclusion et validation de notre hypothèse :

Je conclue que la mastication (action mécanique des dents qui découpent et broient les ali-ments) joue un rôle important dans la digestion. En effet, un aliment correctement mastiqué sera plus rapidement digéré car cela facilite l’action des enzymes présentes dans les sucs digestifs. Notre hypothèse est donc vérifiée : ce qui provoque les lourdeurs d’estomac de M. Dupont, c’est une di-gestion rendue trop lente par la mauvaise mastication des aliments du fait des douleurs causées par les caries. C’est pour cela que M.Dupont doit consulter un chirurgien-dentiste.

Il est donc important de veiller à avoir une bonne hygiène dentaire (brossage régulier des dents et visites de contrôle annuelles chez le dentiste).