Devoir maison à rendre pour le 21 avril avant midi au laboratoire de SVT. Certaines parties sont à faire sur feuille d'autres peuvent être complétées sur le polycopié. Ce devoir fera l'objet d'une note. Pas de retard accepté.
Chapitre 6
Relations Génotype – phénotype et régulation physiologique : Exemple de la glycémie
Introduction :
Dans les exemples étudiés jusqu'à présent on s'intéressait à la fabrication d'une substance par l'organisme, par exemple l'hémoglobine, et aux relations entre le génotype, le phénotype et l'environnement.
Nous allons maintenant nous intéresser aux relations entre génotype, phénotype et environnement dans le cas d'une substance apportée à l'organisme par l'alimentation et utilisée de façon variable au niveau des différents organes et selon les moments: le glucose.
I)
Les phénotypes cliniques et biochimiques associés aux variations de la glycémie 1)
Variations de la glycémie et niveau de phénotype
La glycémie est la concentration de glucose du milieu intérieur.
La mesure de cette glycémie se fait par l'intermédiaire d'une prise de sang. C'est un phénotype biochimique.
Problème biologique : Quelles sont les relations de ce phénotype biochimique avec les différents phénotypes cliniques connus?
QUESTION 1 : A partir du document 1 p 90 résumez les caractéristiques principales des différents phénotypes associés à la glycémie. Il est conseillé de résumer
l'information et de ne pas recopier le document étudié.
2)
Variations de la quantité de sucre absorbée et glycémie Etudiez le document 4 p 91.
Chez un individu normal, la glycémie est régulée. Tout apport de glucose est suivi par la disparition rapide de ce glucose.
Même quand il n'y a pas d'apport de glucose de façon prolongée, la glycémie varie peu.
On parle d'homéostasie glycémique, la glycémie oscillant toujours autour d'une valeur physiologique d'environ 1 g/L.
QUESTION 2 : répondez à la question d'exploitation 2 p 91
Problème biologique : Sous quelle forme et dans quels organes le glucose peut il être stocké?
II)
Les phénotypes cellulaires associés à la régulation de la glycémie*
1)
Les lieux de stockage et de production du glucose
Dans quel(s) organe(s) trouve - t -on du glucose dans le corps humain?
QUESTION 3 : répondez aux questions d'exploitation de la page 92 Bilan :
Ces différents types cellulaires interviennent donc dans la régulation de la glycémie, soit en stockant le
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glucose sous forme d'autres types de molécules soit en fabriquant du glucose.
Ce sont les cellules effectrices de la régulation de la glycémie.
2)
Les phénotypes moléculaires des cellules effectrices
QUESTION 4 : répondez aux questions d'exploitation 1 et 2 de la page 94
A partir du doc 19 p 95 écrire les réactions chimiques essentielles qui se produisent dans les cellules hépatiques et musculaires.
A partir du doc 20 déterminer si les deux enzymes ont une quantité constante au cours du temps dans les cellules hépatiques
A partir du doc 21 déterminer une particularité de la cellule hépatique.
Remarque : le document 18 indique que 26 h après un repas l'utilisation du glucose est toujours de 10 g/h mais les réserves hépatiques en glucose sous forme de glycogène ne sont plus que de 5 g, pourtant le foie est capable de produire 10 g de glucose par heure. Le foie peut donc fabriquer du glucose à partir d'autres substrats que le glycogène, par exemple des acides aminés, du glycérol ou du pyruvate, c'est la néoglucogénèse.
QUESTION 5 : complétez le tableau suivant.
Remarque : la synthèse de glycogène par une cellule s'appelle la glycogénèse, la destruction de glycogène par une cellule s'appele la glycogénolyse.
Type cellulaire (rien à compléter dans cette
colonne)
Phénotypes moléculaires associés
On rappelle qu'un phénotype moléculaire dépend des enzymes qu'une cellule peut synthétiser et du caractère fonctionnel ou non de ces
enzymes Hépatique = Cellule du foie
musculaire
adipeux Fabrication de triglycérides à partir du glucose
Fabrication d'acides gras et de glycérol utilisables par différents
métabolismes cellulaires à partir des triglycérides et enzymes associées
profil métabolique de chaque type de cellule effectrice
Problème biologique : Comment l'action de ces différentes enzymes peut elles être régulée et
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synchronisée, à l'échelle de l'organisme, en fonction de l'état de la glycémie du sujet?
Apport de maladies et d'expériences historiques pour résoudre cette question : III)
Mécanismes de régulation du profil métabolique des cellules effectrices 1)
Expériences historiques
A partir de 1889 Von Mering et Minkowski réalisent des expériences d'ablation puis de greffe du pancréas afin de découvrir les fonctions de cet organe.
QUESTION 6 : répondez aux questions d'exploitation de la page 96.Vous recopierez la définition d'une hormone.
2)
La fonction endocrine* du pancréas
a) Action des hormones pancréatiques sur les cellules cibles
QUESTION 7 : répondez aux questions d'exploitation de la page 98.
Pour les questions 3 et 4 de la page 98 utiliser les schémas amorcés ci – dessous.
Remarque : l'insuline est fabriquée dans les îlots de langerhans par des cellules dites beta tandis que le glucagon est fabriqué dans ces mêmes îlots par des cellules dites alpha.
Il nous reste maintenant à découvrir comment l'organisme régule la fabrication et la libération d'insuline ou de glucagon en fonction de l'état glycémique de l'individu au cours de la journée.
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Cellules beta des îlots de langerhans du pancréas
Cellules alpha des îlots de langerhans du pancréas
Sécrétion d'insuline
Sécrétion de glucagon
