SVT – TS G. Glycémie

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TD. Régulation de la glycémie

Comme nous l’avons vu dans le chapitre 1, le milieu intérieur subit en permanence des modifications dues à l’activité cellulaire ou aux apports extérieurs. Cependant, un certain nombre de paramètres doivent rester stables pour assurer ses fonctions de nutrition et maintien de l’équilibre hydrique, thermique... : c’est l’homéostasie. La glycémie (=taux de glucose dans le sang) est l’un de ces paramètres.

1. Mise en évidence de la régulation de la glycémie A - Evolution de la glycémie

1. A jeune, quelle est la valeur de la glycémie ? Qu’observe-t-on lors de l’ingestion de glucose (doc. 1)?

2. Définir les notions d’hyperglycémie et d’hypoglycémie.

3. Comment évolue la glycémie en 24 heures chez un sujet sain ?

4. Comment évolue la glycémie en 24 h chez un sujet diabétique ?

5. Quelles sont les valeurs minimales, maximales et moyennes de la glycémie de ces deux sujets ?

6. Faire le bilan de ces observations.

Doc 1 Evolution de la Glycémie On mesure la glycémie d’une personne à jeune puis suite à l’ingestion d’un sirop de glucose. Doc 2 Evolution de la glycémie au cours de la

journée chez des diabétiques et des patients sains.

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B- Mise en évidence du rôle du foie

Alimentation riche en glucides

Alimentation sans glucides

Intestin + - Sang + +

7. Analyser ces expérience

8. A partir de ces résultats et de vos connaissances expliquer le rôle du foie ainsi mis en évidence. Sachant que les neurones et les hématies ne peuvent utiliser QUE le glucose comme source d’énergie, expliquer l’intérêt de cette « manœuvre ».

- III - La libération du glucose dans le sang1) Une libération de glucose à partir du glycogène

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Les réserves de glycogène du foie sont utilisées pour libérer du glucose dans le sang et ainsi maintenir une glycémie constante en période de jeûne.

15Doc 6 L’expérience du foie lavé En 1855, Claude Bernard a imaginé l’expérience dite du foie lavé. Un chien nourri de viande exclusivement depuis plusieurs jours est sacrifié. Son foie est ensuite prélevé puis lavé dans de l’eau. Une mesure la présence de glucose à l’aide d’un glucotest ou test de Fehling immédiatement après le lavage, puis 20 minutes après avoir été laissé à température ambiante (test 1). L’expérience est renouvellée une seconde fois (test 2). La même expérience peut être réalisée en parralèle avec des muscles.

Doc 5 Expériences sur des chiens On teste la présence de glucose dans l’intestin (lumière) et le sang de deux chiens ayant été soumis à une alimentation différenciée.

Doc 3 Répartition de la radioactivité après ingestion de glucose radioactif En faisant ingérer du glucose marqué radioactivement à des patients, on peut suivre son devenir après son absorption au niveau des intestins.

Doc 4 Injection de glucose radioactif On injecte à des souris du glucose radioactif puis dans les heures qui suivent, on analyse la radioactivité de différentes molécules.

Doc 5 Evolution du taux de glycogène On colore des cellules hépatiques avant et après un jeûne. Le gylcogène apparaît en rose. D’autres expériences sur le glycogène hépatique ont montré que sa concentration augmente après un repas. Dans le cas du foie lavé, sa concentration diminue au fur et à mesure des lavages successifs.

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C – Mise en évidence du rôle du pancréas

9. A partir de ces expériences déterminer le rôle et le mode de fonctionnement du

pancréas.

Doc 6 Expérience d'ablation et greffe Pour étudier la fonction d’un organe, on procède à son ablation puis on restitue sa fonction en le greffant. Ablation du pancréas : on observe des troubles digestifs et une forte hyperglycémie évoluant jusqu’à la mort. Expérience de restitution de la fonction (ablation puis greffe du pancréas) : chez un chien pancréatectomisé on greffe un pancréas au niveau du cou en rétablissant la circulation sanguine (voir schéma ci-contre). Les troubles digestifs persistent mais l’hyperglycémie disparaît.

- IV - Le rôle du pancréas

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Des découvertes historiques sur la fonction pancréatique

Doc 7 Les travaux de Banting et Best en 1921 La pancréas d’un chien est enlevé. On réalise ensuite divers injections. Les effets de ces injections sur la glycémie sont présentées dans le graphique ci-contre.

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2. Mécanisme de régulation de la glycémie A – Mode d’action de l’insuline

Sans insuline

Avec insuline

Glucose prélevé par les cellules musculaires (umol/g min)

0,8 1,1

Glycogène musculaire (mg/g) 2,5 3,9

10. Analyser chacune de ces données expérimentales. Conclure en précisant sur quels organes/cellules et de quelle manière agit l’insuline.

Doc 10 Influence de l’insuline sur les muscles On place un fragment de muscle dans 2 milieux glucosés, l’un contenant de l’insuline, l’autre non. On dose la quantité de glucose prélevé par les cellules musculaires et la quantité de glycogène musculaire (tableau ci-dessus).

Doc 9 Influence de l’insuline sur le glycogène hépatique On dose le glycogène hépatique chez un animal pancréatectomisé à qui on injecte de l’insuline.

Doc 8 Influence de l’insuline sur la glycémie.

Doc 11 Bilan hépatique Le bilan hépatique (BH) est un calcul permettant d’estimer la production ou la dégradation du glycogène par le foie. BH = glucose sortant du foie – glucose entrant

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B – Mode d’action du glucagon

11. Quel est l’effet du glucagon ?

12. Quel est son mode d’action ?

13. Comment le glucose influence-t-il les deux hormones ?

A l’aide de toutes vos connaissances élaborer un schéma bilan de la régulation normale de la glycémie.

Doc 12 Variation des taux de glycogène et de glucose Chez un chien normal, on injecte du glucagon par voie intraveineuse. On dose le glucose sanguin et le glycogène hépatique. Les courbes a et b traduisent les variations de ces taux en fonction du temps. La courbe c représente l’évolution du taux de glucose sanguin après injection de glucagon à un chien dont les réserves de glycogène ont été épuisées par un jeûne prolongé.

Doc 13 Evolution du taux sanguin des hormones pancréatiques On fait absorber à un chien un repas riche en glucides. On dose l’insuline et le glucagon plasmatiques.