Exercices: Nutriments, enzymes et absorption intestinale

Un repas contient du pain (riche en amidon), du steak (riche en protéines) et du beurre (riche en lipides).

1. a) Donner le nom des petites molécules (nutriments) obtenues à la fin de la digestion de l'amidon, des protéines et des lipides.

1. b) Expliquer pourquoi ces molécules peuvent traverser la paroi de l'intestin grêle alors que l'amidon ne le peut pas.

L'amylase salivaire est une enzyme présente dans la bouche.

1. a) Définir ce qu'est une enzyme.

1. b) Indiquer sur quel aliment agit l'amylase et ce qu'elle produit.

1. c) Expliquer pourquoi on dit qu'une enzyme est « spécifique ».

Un schéma montre l'intestin grêle : sa paroi présente de nombreux replis, les villosités, riches en capillaires sanguins et en vaisseaux lymphatiques.

1. a) Expliquer ce qu'est l'absorption intestinale.

1. b) Indiquer dans quels vaisseaux passent les nutriments après avoir traversé la paroi intestinale.

Dans un tube à essais, on place de l'empois d'amidon et de l'amylase à 37 °C. Toutes les 5 minutes, on prélève un échantillon que l'on teste à l'eau iodée (qui colore l'amidon en bleu-noir) et à la liqueur de Fehling (qui donne un précipité rouge brique à chaud en présence de sucres réducteurs comme le maltose ou le glucose).

Résultats :

• à 0 min : eau iodée positive, Fehling négative ;

• à 10 min : eau iodée faiblement positive, Fehling positive ;

• à 30 min : eau iodée négative, Fehling fortement positive.

1. a) Interpréter l'évolution des deux tests.

1. b) Conclure sur le rôle de l'amylase.

1. c) Le sucre formé ici (principalement du maltose) est ensuite transformé dans l'intestin grêle. Indiquer quel nutriment est finalement obtenu à partir de l'amidon.

Une enzyme digestive, la pepsine, est active dans l'estomac (pH proche de 2). La trypsine agit dans l'intestin grêle (pH proche de 8). On mesure l'activité relative (en %) de ces deux enzymes à 37 °C :

pH	2	5	8
Pepsine	100	20	0
Trypsine	0	15	100

1. a) Décrire la relation entre le pH et l'activité de chaque enzyme.

1. b) Expliquer pourquoi chaque enzyme est efficace dans l'organe où on la trouve.

1. c) Prévoir ce qui arriverait à la pepsine dans l'intestin grêle.

Un adulte absorbe en moyenne 300 g de glucides par jour, dont 95 % sont absorbés dans l'intestin grêle. La surface d'échange de l'intestin grêle est d'environ 200 m², contre 0,5 m² si sa paroi était un simple tube lisse.

1. a) Calculer la masse de glucides absorbée par jour.

1. b) Calculer le rapport entre la surface réelle et la surface d'un tube lisse.

1. c) Expliquer en quoi cette grande surface est un avantage pour l'absorption.

Un patient souffre d'intolérance au lactose : sa muqueuse intestinale produit très peu de lactase, enzyme qui coupe le lactose (sucre du lait) en glucose et galactose. Après la consommation d'un verre de lait, il présente des ballonnements et des diarrhées. Les bactéries du côlon fermentent le lactose non digéré.

1. a) Expliquer pourquoi le lactose non digéré n'est pas absorbé dans l'intestin grêle.

1. b) Expliquer l'origine des symptômes.

1. c) Proposer, en justifiant, deux solutions alimentaires ou médicales pour limiter ces symptômes.

On étudie la digestion de blanc d'œuf cuit (protéines) dans quatre tubes à 37 °C pendant 2 heures :

• tube 1 : blanc d'œuf + eau, pH 2 ;

• tube 2 : blanc d'œuf + pepsine, pH 2 ;

• tube 3 : blanc d'œuf + pepsine, pH 8 ;

• tube 4 : blanc d'œuf + pepsine préalablement chauffée à 90 °C, pH 2.

Seul le tube 2 montre une disparition du blanc d'œuf.

1. a) Indiquer le rôle de chacun des tubes 1, 3 et 4.

1. b) Formuler les conclusions que l'on peut tirer de cette expérience.

1. c) Expliquer pourquoi une forte fièvre prolongée (plus de 41 °C) peut perturber le fonctionnement des enzymes de l'organisme.

Un sportif consomme un repas de 800 kcal. Après le repas, on mesure la glycémie : elle passe de 0,9 g/L à 1,4 g/L en 1 heure, puis revient à 1,0 g/L après 3 heures. Le taux de lipides sanguins augmente plus lentement et reste élevé plus longtemps.

1. a) Relier l'augmentation de la glycémie à la digestion et à l'absorption des glucides.

1. b) Proposer une explication au retour de la glycémie vers sa valeur initiale.

1. c) Justifier que l'augmentation des lipides sanguins soit plus lente que celle du glucose, en s'appuyant sur le trajet des nutriments.