Fiche n 7 : La digestion in vitro des protéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT

Transcription

1 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT FICHE RÉCAPITULATIVE Il semble impssible de faire de la gelée à l ananas frais. Tentns d en identifier la cause : quelle est la substance cntenue dans l ananas frais qui dissut la gelée? Titre : Niveau : Thèmes de cnvergence La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Cinquième SVT - Santé (thème 5) - Sécurité (thème 6) Liens pssibles avec les autres disciplines Partie du prgramme Physique chimie : ntins de slubilité et de mlécule. Transfrmatin chimique Fnctinnement de l rganisme et besin en énergie Cnnaissances Scle cmmun - Les nutriments prviennent de la digestin des aliments - La transfrmatin des aliments en nutriments s effectue sus l actin d enzymes digestives Hrs scle : - Les transfrmatins chimiques cmplètent l actin mécanique (dents, et cntractins stmacales) Capacités déclinées dans une situatin d apprentissage Scle cmmun : - Cncevir un prtcle et le mettre en œuvre : réaliser une digestin in vitr Attitudes - La curisité pur la décuverte des causes des phénmènes naturels - L esprit critique - L bservatin des règles élémentaires de sécurité. - La créativité Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 1 sur 11

2 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT FICHE ÉLÈVE Il semble impssible de faire de la gelée à l ananas frais. Tentns d en identifier la cause : quelle est la substance cntenue dans l ananas frais qui dissut la gelée? Activités et dérulement des activités Capacités et cnnaissances exigibles par geste I. La réalisatin d une gelée à partir de gélatine alimentaire 1- Tremper une feuille de gélatine alimentaire dans un cristallisir d eau fride pendant tris minutes. 2- Vider précautinneusement l eau fride sans jeter la gélatine et la presser dans la main. 3- Remplir avec 80 ml d eau chaude (l eau chaude du rbinet suffit) une épruvette graduée, verser dans un verre et ajuter la gélatine essrée. 4- Mélanger avec un agitateur u une cuillère. 5- Puis verser le mélange dans quatre bîtes de pétri et attendre la prise. II. Identificatin du cnstituant de la gelée Le réactif du biuret réagit spécifiquement avec les prtéines en prvquant un changement de culeur (vilet). - Mettre en œuvre un prtcle (C7) - Savir respecter les cnsignes (C7) - Manipuler : dévelpper des habilités manuelles, être familiarisé avec certains gestes techniques (C3) Numérter tris tubes avec un feutre indélébile Placer dans le tube à essai n 1 du blanc d œuf cagulé (prtéines) Placer dans le tube n 2 une cuillérée de sucre en pudre Placer dans le tube n 3 un petit cube de gelée prélevée dans une des bîtes de pétri Placer les tubes dans un râtelier Réaliser le réactif du biuret : utiliser les lunettes de sécurité et verser dans chacun des tris tubes, 1mL de sude (NaOH, slutin transparente) puis 4 guttes de sulfate de cuivre (CuSO 4, slutin bleue) Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 2 sur 11

3 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT Observer le changement de culeur éventuel et cnsigner les résultats dans le tableau ci-dessus : Clratin btenue Tube cntenant du blanc d œuf (prtéines) Tube cntenant le sucre Tube cntenant le cube de la gelée - Savir bserver - Utiliser et cmpléter un tableau (C3) Qu a-t-n mis en évidence dans la gelée? - Raisnner lgiquement et pratiquer la déductin III. La digestin de la gelée 1- Dépser sur la gelée de la deuxième bîte de pétri, une demi tranche d ananas frais sur la gelée de la trisième bîte de pétri, quelques guttes de jus d ananas frais et sur la gelée de la quatrième bîte de pétri, une demi tranche d ananas en cnserve 2- Au but de trente minutes, enlever les demi tranches d ananas et bserver l aspect de la gelée dans les tris bîtes 3- Décrire les résultats btenus et les cnsigner dans le tableau ci-dessus 4- Réaliser la réactin du biuret sur ces bîtes de pétri et cnsigner les résultats dans le tableau ci-dessus Gelée Résultats bservés Sans la demi tranche d ananas Avec la demi tranche d ananas Avec la demi tranche en cnserve Avec jus d ananas frais - Savir bserver - Utiliser et cmpléter un tableau (C3) Réactin du biuret Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 3 sur 11

4 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT 5- Que snt devenues les prtéines de la gelée au cntact avec la demi tranche d ananas frais et du jus d ananas frais? 6- La digestin est la transfrmatin des aliments en nutriments sus l actin d enzymes digestives : quelle est la substance mise en évidence dans l ananas frais? - Raisnner lgiquement et pratiquer la déductin 7- Purqui la gelée à l ananas frais reste liquide? Pur cnserver des aliments cmme l ananas, n prcède à l appertisatin : les aliments snt chauffés à température élevée (110 à 120 C) pendant le temps nécessaire à la destructin des micr-rganismes cntenus dans l aliment à cnserver. Le traitement thermique dénature certaines mlécules de l ananas, ntamment les enzymes. 8- A partir des infrmatins extraites du texte ci-dessus, peut-n réaliser une gelée avec de l ananas en cnserve? Justifier vtre répnse. IV. Applicatin : la digestin in vitr des prtéines A partir des expériences précédentes, imaginer une expérience de digestin «in vitr», c est-à-dire à l extérieur du crps dans un tube à essai par exemple, d un aliment riche en prtéines. - Epruver la résistance du réel : cncevir un prtcle expérimental Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 4 sur 11

5 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT FICHE ÉVALUATION PROFESSEUR Il semble impssible de faire de la gelée à l ananas frais. Tentns d en identifier la cause : quelle est la substance cntenue dans l ananas frais qui dissut la gelée? Activités et dérulement des activités Barème Capacités et cnnaissances exigibles par geste I- La réalisatin d une gelée à partir de gélatine alimentaire Obtentin d une gelée ferme : respecter les étapes du prtcle et les prprtins des ingrédients. Mettre en œuvre un prtcle (C7) II- Identificatin du cnstituant de la gelée Le réactif du biuret réagit spécifiquement avec les prtéines en prvquant un changement de culeur (vilet). Numérter les tris tubes à essai Placer les tris substances à tester dans les tubes à essai dans l rdre impsé Utiliser les lunettes de sécurité et verser dans chacun des tris tubes, 1 ml de sude à 20% (~7ml.L -1, slutin transparente), puis 4 guttes de sulfate de cuivre (0,1 ml.l -1, slutin bleue) Savir respecter les cnsignes (C7) Manipuler : dévelpper des habilités manuelles, être familiarisé avec certains gestes techniques (C3) Observer le changement de culeur éventuel et cnsigner les résultats dans le tableau ci-dessus : Savir bserver Tube n 1 cntenant du blanc d euf (prtéines) Tube n 2 cntenant le sucre Tube n 3 cntenant le cube de gelée Clratin btenue vilette Bleu turquise vilette Réactin du biuret Utiliser et cmpléter un tableau (C3) Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 5 sur 11

6 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT Déduire des résultats btenus que la gelée cntient des prtéines. Raisnner lgiquement et pratiquer la déductin III- La digestin de la gelée Dépser les demi tranches d ananas et le jus d ananas dans les bîtes de pétri respectives Respecter les étapes d un prtcle Observatin de l aspect de la gelée dans les tris bîtes et cnsigner les résultats dans le tableau ci-dessus Savir bserver Réaliser la réactin du biuret sur ces bîtes de pétri et cnsigner les résultats dans le tableau Gelée Sans la demi tranche d ananas Avec la demi tranche d ananas Avec la demi tranche en cnserve Avec jus d ananas frais Utiliser et cmpléter un tableau (C3) Résultats bservés Gelée ferme Gelée liquéfiée au cntact de l ananas Gelée ferme Gelée liquéfiée au cntact du jus d ananas Clratin Vilette Bleue claire Vilette Tâches bleues claires à l emplacement des guttes Réactin du biuret Les prtéines de la gelée nt disparu : elles se snt transfrmées en d autres substances. Ce snt les enzymes qui snt mises en évidence dans l ananas frais La gélificatin ne peut pas se faire car les substances cntenues dans l ananas frais (enzymes) digèrent les prtéines. Raisnner lgiquement et pratiquer la déductin Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 6 sur 11

7 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT Pur cnserver des aliments cmme l ananas, n prcède à l appertisatin ; les aliments snt chauffés à température élevée (110 à 120 C) pendant le temps nécessaire à la destructin des micr-rganismes cntenus dans l aliment à cnserver. Le traitement thermique dénature certaines mlécules de l ananas, ntamment les enzymes. Oui, il est pssible de réaliser une gelée avec l ananas en cnserve, car le traitement thermique subi par l ananas en cnserve a détruit les enzymes de l ananas. IV- Applicatin : la digestin in vitr des prtéines L élève dit cncevir un prtcle, qui sera réussi s il prévit : un témin cntenant de l eau + substance prtéique à digérer un tube à essai u autre récipient cntenant la substance prtéique à digérer + jus d ananas frais le temps nécessaire à la digestin de la substance prtéique Epruver la résistance du réel : cncevir un prtcle expérimental Le prfesseur réalise un schéma du meilleur prtcle et les élèves mettrnt en cmmun leurs idées pur l amélirer (liens avec le curs : l actin mécanique facilite la digestin, u encre température de 37 C, actin d un acide, ). Le temps nécessaire à la digestin de la substance prtéique peut être estimée à partir des dcuments du manuel sclaire (expériences de Spallanzani, par exemple). Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 7 sur 11

8 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT FICHE LABORATOIRE ET COMPLÉMENTS SCIENTIFIQUES Il semble impssible de faire de la gelée à l ananas frais. Tentns d en identifier la cause : quelle est la substance cntenue dans l ananas frais qui dissut la gelée? Matériel bilgique Ananas frais ananas en cnserve du cmmerce jus d ananas frais à faire à la minute feuilles de gélatine alimentaire blanc d œuf cuit sucre en pudre Par binôme 3 tubes à essai + râtelier 4 bîtes de Pétri un verre une cuillère un cristallisir épruvette graduée réactif du biuret 2 cmptes guttes lunettes de sécurité agitateur en verre feutre marqueur eau chaude (envirn 40 C) Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 8 sur 11

9 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT I. La réalisatin d une gelée à partir de gélatine alimentaire On réservera le terme de «gélatine» à la feuille slide achetée dans le cmmerce et de «gelée» au réseau cntenant l eau et le slide. Préparer avant la séance une gelée à base de feuilles de gélatine alimentaire et de jus d ananas frais et une gelée sans ananas. La séquence démarre avec un cnstat : la gélatine à l ananas frais ne prend pas. II. Identificatin du cnstituant de la gelée Pur le test du biuret, vir la fiche «les cnstituants du pain» Dcument : La gélatine alimentaire est faite à partir du cartilage et des s de certains animaux (bœuf, prc ). On fait cuire les s dans de l eau buillante. Par évapratin, n btient des plaques u de la pudre de gélatine. La gélatine alimentaire est essentiellement cnstituée de prtéines : le cllagène ( 86 %), d ins minéraux (<1%) et d eau ( 13%). III. La digestin de la gelée Epnger légèrement les tranches d ananas avec un papier absrbant avant de les dépser sur la gelée. Une variante ludique : décuper des frmes différentes de papier absrbant, les imbiber avec le jus d ananas et les dépser sur la gelée. IV. Applicatin : la digestin in vitr des prtéines L enzyme cntenue dans l ananas est une prtéase, la brméline. Elle est spécifique du cllagène. Eviter de digérer du blanc d œuf avec l ananas car il ne cntient pas de cllagène, préférer la viande ruge. Prévir 12 h pur la digestin de la substance prtéique, la réactin est plus rapide avec de la viande émincée et placée dans un bain-marie à 37 C. Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 9 sur 11

10 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT Phts Fiche Digestin in vitr Gelée Ananas 1 Gelée Ananas 2 La gélatine avec l ananas frais ne prend pas : il est impssible de faire une gelée d ananas frais. La gelée sans ananas (gauche) se frme, alrs qu avec de l ananas frais (drite) il n y a pas prise de la gelée. Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 10 sur 11

11 Fiche n 7 : La digestin in vitr des prtéines par les enzymes de l ananas Niveau : 5 ème SVT Biuret 1 : Biuret 2 : Slutin de sulfate de cuivre et clratin turquise Slutin de sude et apparitin d une clratin vilette Biuret 3 : Clratin de la gelée digérée «in vitr» par une décupe d ananas frais, à cmparer avec le témin en haut à gauche. Les parties de la gelée en cntact avec l ananas nt été «digérées» : à l emplacement de la tranche d ananas, il n y a pas de clratin. Grupe de travail : Atelier Science et Cuisine Page 11 sur 11