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Divers protocoles pour les TP d'enzymologie (ExAO ou non) ou pour les préparations ... Animations sur l'enzymologie, la régulation de la glycémie.

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ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ

RAPPEL B.O. :

Thème 3 - Corps humain et santé Durée suggérée : 10 semaines environ
Glycémie et diabète La glycémie est un paramètre du milieu intérieur. Son maintien par l'organisme dans une gamme de valeurs étroite est un indicateur et une condition de bonne santé.

- Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l'action d'enzymes digestives. Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion). [La digestion n'est pas en elle-même au programme. Elle est simplement l'occasion d'enseigner les notions fondamentales concernant les enzymes.]

- La régulation de la glycémie repose notamment sur les hormones pancréatiques : insuline et glucagon. [Les autres mécanismes physiologiques de régulation de la glycémie sont exclus.]

- Le diabète de type 1 résulte de la perturbation de la régulation de la glycémie provoquée par l'arrêt ou l'insuffisance d'une production pancréatique d'insuline. L'absence ou l'insuffisance de l'insuline est due à une destruction auto-immune des cellules ² des îlots de Langerhans. Le diabète de type 2 s'explique par la perturbation de l'action de l'insuline. [Les mécanismes de la réaction auto-immune sont exclus.]

- Le déclenchement des diabètes est lié à des facteurs variés, génétiques et environnementaux. [La référence au surpoids, envisagée sous l'angle du lien avec le diabète de type 2, n'entraîne aucune étude exigible du tissu adipeux ou du métabolisme lipidique.]

Piste dactivités envisageables dans ce thèmePropriétés des enzymesenzymes = protéines Etude de séquences peptidiques avec Anagène Test du biuretDénaturation dune enzyme purifiée du commerceNotion de biocatalyseur Etude de lhydrolyse de lamidon par lamylase sur plaque de colorationComparaison avec un catalyseur minéral, HCl et avec une amylase bouillieExAO avec lamylase : cinétique de lhydrolyse damidon (empois très dilué) coloré au lugol, suivi de l absorbance par ExAO (à lð=630 nm) ou turbidimétrie.ExAO avec la beta-galactosidase ; le substrat ONPG est transformé en un produit jaune, suivi de l absorbance par ExAO (à ðlð= 410 nm).Test de biuret pour la présence de l enzyme, protéine, au début et à la fin de la réactionSpécificité de substrat Etude de laction de deux enzymes digestives (amylase et pepsine) sur deux substrats différents (sur amidon et ovalbumine)Hydrolyse de lamidon par lamylase sur plaque de coloration et comparaison avec un autre glucide, la celluloseExAO avec la saccharase ou invertase extraite de la levure (sur saccharose et lactose) ; la cinétique de la réaction catalysée par la saccharase est suivie :
soit par l'apparition du glucose par l'intermédiaire de 2 autres réactions enzymatiques (avec Glucose Oxydase et Péroxydase), la dernière conduisant à un produit coloré dont la formation est suivie en colorimétrie (à ðlð= 430 nm).
soit par l intermédiaire d une autre réaction enzymatique (avec Glucose oxydase), lutilisation dO2 étant suivie par OxymétrieRASTOP pour observer le complexe enzyme-substratPossibilité de faire des dosages avec courbe étalon par spectrophotométrieSpécificité daction Animations à téléchargerTempérature
et pH optimaux Lamylase fonctionne bien en variant la température et le pHLogiciel type ENZYMO, LACTASE ExAO probablement faisable avec linvertase/saccharase, en couplant avec la péroxydase (cf ci-dessus)Rq : il existe des protocoles avec la pepsine et l ovalbumine mais c est hors du cadre de la glycémieInfluence des concentrations ExAO avec l amylase : cinétique de l hydrolyse d amidon (empois très dilué) coloré au lugol et suivi de l absorbance par ExAO (à lð=630 nm) avec [E] variable

Piste dactivités envisageables dans ce thèmeGlycémiemise en évidence du glycogène dans un broyat dorgane (rein, muscle, foie) ; quantification dans foie et muscleexpérience du foie lavé microscopie : observation dun frottis de foie ; coloration au lugolmicroscopie : observation microscopique de pancréas, chez deux individus, sain et diabétiquemise en évidence par ExAO de lactivation du métabolisme respiratoire par linsulineobservation des ilots de Langerhans par immunohistochimie (documents)analyse de documents sur lévolution de la glycémie/ avec ou sans insuline et glucagon / travail avec un diabétologueanalyse des expériences de pancréatectomie/greffe ou simulation avec le logiciel MODSIMconstruction dun schéma fonctionnel à partir danimations à télécharger analyse de documents sur de DID (phénotype, pancréas, études génétiques), analyse de documents sur de DID (phénotype, alimentation, études génétiques ; étude épidémiologique sur des tableaux Excel influence du poids)

SITOGRAPHIE

( Divers protocoles pour les TP denzymologie (ExAO ou non) ou pour les préparations microscopiques :
HYPERLINK "http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr" http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr
HYPERLINK "http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/catalyse/catalyse.htm" http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/catalyse/catalyse.htm
HYPERLINK "http://www.didier-pol.net/2ftglyco.htm" http://www.didier-pol.net/2ftglyco.htm
HYPERLINK "http://www.didier-pol.net/1glycemie2.htm" http://www.didier-pol.net/1glycemie2.htm HYPERLINK "http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/glyco.htm" http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/glyco.htm

( Protocole avec une protéase (la pepsine) avec pour matériel EXAO linterface Nortek et le capteur photomètre Micro-Billot.
HYPERLINK "http://www5.ac-lille.fr/~svt/exao/peps-tempture/PepsTure.htm" http://www5.ac-lille.fr/~svt/exao/peps-tempture/PepsTure.htm

( Protocole pour laction de linsuline
HYPERLINK "http://svtndgautier.free.fr/ps/gly/tp22_insulinpanc.pdf" http://svtndgautier.free.fr/ps/gly/tp22_insulinpanc.pdf
HYPERLINK "http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/prem/insuline/index.htm" http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/prem/insuline/index.htm

( Photographies en ligne afin de voir des leucocytes au niveau des ilots
HYPERLINK "http://library.med.utah.edu/WebPath/ENDOHTML/ENDO040.html" http://library.med.utah.edu/WebPath/ENDOHTML/ENDO040.html

( Complexe enzyme/substrat, site actif
HYPERLINK "http://svt.ac-creteil.fr/?Des-modifications-de-la-forme-de-l" http://svt.ac-creteil.fr/?Des-modifications-de-la-forme-de-l
HYPERLINK "http://www.inrp.fr/Acces/biogeo//model3d/chimdata/scripts/cpa/cadr_cpa.htm" http://www.inrp.fr/Acces/biogeo//model3d/chimdata/scripts/cpa/cadr_cpa.htm

( Animations sur lenzymologie, la régulation de la glycémie
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