Activité 35: Recherche d indices montrant le passage privilégié des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle

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1 Activité 35: Recherche d indices montrant le passage privilégié des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle 1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BO Partie : Fonctionnement de l organisme et besoin en énergie Notions contenus Compétences Exemples d activités Les nutriments utilisés en permanence par les organes proviennent de la digestion des aliments. Relier la transformation des aliments à leur passage dans le sang au niveau de l intestin. Ra étude critique des textes historiques sur la digestion. [Histoire des sciences] [Ecole primaire : fiche 12, cycle 2 et 3] [Physique-chimie : transformations chimiques, 4 e, 3 e ] La transformation de la plupart des aliments consommés en nutriments s effectue dans le tube digestif sous l action d enzymes. Ces transformations chimiques complètent l action mécanique. Les nutriments passent dans le sang au niveau de l intestin grêle dont la grande surface richement vascularisée favorise l absorption. Situer sur soi-même des organes de l appareil digestif. Suivre un protocole pour réaliser une digestion in vitro. Indiquer le trajet des aliments et localiser l arrivée des enzymes dans le tube digestif. Relier les caractéristiques de la paroi de l intestin grêle au passage des nutriments dans le sang. Ra/Re réalisation d une digestion in vitro. I observation de l appareil digestif humain sur un écorché et localisation des organes sur soi-même. C annotation d un schéma de l appareil digestif humain en localisant les lieux d arrivée des enzymes. I observation d une coupe de la paroi intestinale à différentes échelles. Ra mise en relation de la vascularisation de l intestin grêle avec le passage des nutriments dans le sang. C schématisation de l absorption intestinale ; PIERRON 2006 Page 1 sur 11

2 2. PLACE DE L ACTIVITE DANS UNE PROGRESSION Chapitre I : Quelles sont les modifications de l activité cardiaque et de l activité respiratoire lors d un effort musculaire? Chapitre II : Quels sont les besoins des muscles au repos et en activité? Chapitre III : Comment se réalise la production d énergie nécessaire au fonctionnement des muscles? Chapitre IV : Comment le sang est-il approvisionné en dioxygène à partir de l air extérieur? Chapitre V : Comment certaines substances nocives peuvent-elles perturber le fonctionnement de l appareil respiratoire? Chapitre VI : Comment le sang est-il approvisionné en nutriments à partir de la consommation des aliments? 1. Comment les aliments sont-ils transformés en nutriments dans le tube digestif? 2. Comment s effectue le passage des nutriments dans le sang? PIERRON 2006 Page 2 sur 11

3 3. PRESENTATION DE L ACTIVITE - Objectifs de connaissances Absorption intestinale ; surface d échange ; intestin grêle ; nutriments ; villosités intestinales - Objectifs méthodologiques et/ou technologiques Saisir des informations à partir d une dissection, d une observation microscopique et de modèles anatomiques (S informer) - Liste du matériel Pour la classe : - Caméra Didacam Réf Vidéoprojecteur (ou à défaut écran télé) - K7 «l organisation d un mammifère : le lapin» Réf Ecorché montrant l appareil digestif Réf ou Environnement nécessaire pour la préparation du poste de travail «recherche d indices à partir du résultat de la dissection de l appareil digestif de lapin» : voir fiche technique - 1 lapin frais (non vidé) (ou une souris ou un rat par défaut) - 1 plan de travail pour le lapin : plaque (de liège par exemple) d au moins 60 cm x 40 cm (ou à défaut 1 bac Réf 01607) ou 1 cuvette à dissection Réf pour la souris - 1 trousse à dissection 6 pièces Réf manche à scalpel Réf lames Réf (boîte de 100) - 1 paire de gants Réf (boîte de 100, taille 6-7) ou Réf (boîte de 100, taille 8-9) - Papier d essuyage Réf (bobine de 300m) - 1 feuille de papier pour montrer la vascularisation de l intestin grêle PIERRON 2006 Page 3 sur 11

4 Par poste de travail «recherche d indices à partir du résultat de la dissection de l appareil digestif de lapin»: (dissection faite au préalable par le professeur : voir matériel ci-dessus) Par poste de travail «recherche d indices à partir d un modèle : un «écorché» humain»: - Ecorché montrant l appareil digestif Réf ou PIERRON 2006 Page 4 sur 11

5 Par poste de travail «recherche d indices à partir d une observation microscopique d une coupe à travers l intestin grêle d un petit mammifère»: - Microscope - Lame intestin grêle de Rat, CT Réf Par poste de travail «recherche d indices à partir d un modèle : une planche anatomique»: - Planche «villosités intestinales» Réf Environnement proposé pour une généralisation des observations réalisées : - Transparents «les surfaces d échanges» : Réf Vidéoprojecteur et ordinateur ou Didacam PIERRON 2006 Page 5 sur 11

6 - Fiche technique : étapes de dissection du lapin 1. Disposer le lapin sur le dos. 2. Découper la peau et les muscles qui recouvrent l abdomen. 3. Dégager une partie de l intestin grêle sur un côté. 4. Placer une feuille de papier sous l intestin grêle afin de mettre en évidence la vascularisation de celui-ci. PIERRON 2006 Page 6 sur 11

7 - Intégration pédagogique 1. Après avoir montré comment se déroule la transformation des aliments en nutriments au cours de leur trajet dans le tube digestif, il s agit ensuite de préciser comment les nutriments passent dans le sang. 2. Dans un 1 er temps assez court, on peut rechercher le lieu de passage des nutriments dans le sang (de façon collective) en précisant que, comme l ensemble des organes du corps, les différentes parties du tube digestif sont irriguées par des vaisseaux sanguins (un écorché présent pendant ce temps permettra de rendre plus concret les propos) : si des nutriments passent dans le sang au niveau d une des parties du tube digestif, on doit pouvoir le montrer à partir de la comparaison de résultats de mesures de la teneur en nutriments (glucose par exemple) du sang entrant avec celle dans le sortant des différentes parties du tube digestif dans la période où le bol alimentaire est présent dans ces organes. Exemple : Teneur en glucose dans le sang entrant dans l organe (en g/l) Teneur en glucose dans le sang sortant de l organe (en g/l) bouche 0,8 à 1 0,8 à 1 estomac 0,8 à 1 0,8 à 1 intestin grêle 0,8 à 1 1,5 à 2,6 gros intestin 0,8 à 1 0,8 à 1 Dosage de nutriments (glucose) dans le sang après un repas 3. Dans un deuxième temps, après avoir montré que l intestin grêle est le lieu principal où les nutriments comme le glucose passent dans le sang, on se donne comme objectif à travers l activité proposée ici- de rechercher des indices qui font de l intestin grêle un lieu privilégié d un passage massif et rapide. Afin de se mettre dans la position d un enquêteur qui a déjà des idées derrière la tête quant aux types d indices qu il pourrait trouver, on peut faire réfléchir au préalable (en donnant ce travail de la séance précédente pour ce jour) les élèves sur le modèle suivant où il s agit d imaginer les caractéristiques d une salle ( longueur, largeur, portes et tout autre structure) où on peut mettre 1000 élèves et les faire sortir le plus rapidement possible. Une des possibilités les plus «efficaces» est celle d une salle tout en longueur où chaque élève dispose d une porte! On peut aussi y ajouter la contrainte d occuper le moins de volume total possible et dans ce cas imaginer des trappes au plafond et dans le sol, Dans notre cas, il s agit de rechercher de nombreuses «portes» pour que les nutriments puissent passer dans le sang 4. 4 postes de travail sont proposés ici ; à multiplier suivant le nombre de groupes d élèves et le matériel disponible (2 ou 3 élèves par groupes). La dissection est réalisée au préalable par le professeur ainsi que la mise au point microscopique. On a deux possibilités d organisation : - les groupes passent d un poste à l autre (en donnant 3 minutes par postes) puis la mise en commun des résultats se fait collectivement ; - chaque groupe reste sur un poste puis 4 groupes désignés viennent présenter ce qu ils ont trouvé aux autres élèves. Dans les deux cas, la mise en commun suppose de montrer les supports successifs à l ensemble de la classe. Par vidéoprojection par ex. : on peut imaginer d avoir préalablement pris des photos numériques de chaque support qu on passera en arrière plan. PIERRON 2006 Page 7 sur 11

8 Fiche élève - 5 e Nom : Prénom : Classe : Date : Evaluations expérimentales S.V.T. Activité 35 : Recherche d indices montrant le passage privilégié des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle On a montré par des dosages que les nutriments passaient essentiellement dans le sang au niveau de l intestin grêle. Votre objectif est de rechercher des indices au niveau de l intestin grêle qui facilitent ce passage des nutriments dans le sang à cet endroit. Pour ceci, vous disposez du matériel suivant : - résultat d une dissection de l appareil digestif de lapin ; - modèle anatomique de l appareil digestif humain sur un «écorché» ; - coupe transversale d intestin grêle d un petit mammifère observée au microscope ; - planche anatomique montrant la paroi de l intestin grêle à différents grossissements 1. Au niveau de chaque poste de travail, relevez un ou deux indices en recopiant et en complétant le tableau suivant : Matériel d étude Indices repérés 2. En conclusion, rédigez un texte qui précise ce qui facilite le passage des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle. Aide éventuelle pour rechercher des indices au niveau de chaque poste : Poste de travail «recherche d indices à partir du résultat de la dissection de l appareil digestif de lapin» : Une feuille de papier a été disposée sous une partie de l intestin grêle du lapin pour mettre en évidence un indice. Poste de travail «recherche d indices à partir d un modèle : un «écorché» humain»: Une partie de l intestin grêle a été enlevé de l écorché et déposé à côté : un 1 er indice peut être trouvé à partir de la simple observation de cette partie enlevée. Un 2 e indice peut être trouvé en observant l intérieur de l intestin grêle visible au niveau de l écorché. PIERRON 2006 Page 8 sur 11

9 Fiche élève - 5 e Poste de travail «recherche d indices à partir d une observation microscopique d une coupe à travers l intestin grêle d un petit mammifère»: Comparez l intérieur de l intestin grêle observé au microscope à l intérieur d un tuyau en plastique fourni pour trouver un indice. Vous pouvez aussi dessiner rapidement cette coupe dans votre tableau. Poste de travail «recherche d indices à partir d un modèle : une planche anatomique»: La description de la surface intérieure de l intestin grêle à différentes échelles donne un 1 er indice. Un 2 e indice se trouve à l intérieur de chaque «villosité intestinale». PIERRON 2006 Page 9 sur 11

10 FICHE ELEVE CORRIGÉE Activité 35 : Recherche d indices montrant le passage privilégié des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle 1. Collecte des indices au niveau des différents postes de travail : Matériel d étude Résultat de la dissection de l appareil digestif de lapin Modèle anatomique d un tronc humain Coupe transversale d intestin grêle d un petit mammifère observée au microscope Planche anatomique de la paroi de l intestin grêle à différentes échelles Indices repérés - nombreux vaisseaux sanguins reliés à l intestin grêle - nombreux petits vaisseaux sanguins au niveau de la paroi de l intestin grêle - grande longueur de l intestin grêle - replis visibles à l œil nu dans l intestin grêle - grande longueur de l intestin grêle humain - nombreux petits replis à l intérieur de l intestin grêle - nombreux replis à différentes échelles dans l intestin grêle - tous ces replis contiennent des vaisseaux sanguins 2. En conclusion, rédigez un texte qui précise ce qui facilite le passage des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle. Le passage des nutriments de l intérieur de l intestin grêle vers le sang est facilité : - par les nombreux vaisseaux sanguins présents dans la paroi de l intestin grêle ; - par la grande surface de contact entre l intérieur de l intestin et ces vaisseaux sanguins du fait des nombreux replis. PIERRON 2006 Page 10 sur 11

11 Fiche professeur- 5 e Activité 35 : Recherche d indices montrant le passage privilégié des nutriments dans le sang au niveau de l intestin grêle PISTES D EVALUATION pour la compétence «saisir des informations à partir d une dissection, d une observation microscopique et de modèles anatomiques (S informer)» QUESTION CRITERES DE REUSSITE RESULTATS BAREME - au moins un indice a été repéré à partir de la 2 dissection de l appareil digestif fourni - au moins un indice a été repéré à partir du 2 1 modèle anatomique d un tronc humain - au moins un indice a été repéré à partir d une coupe d intestin grêle de petit mammifère observée au microscope 2 - au moins un indice a été repéré à partir de la 2 planche anatomique 2 - un texte précise les deux caractéristiques de 2 l intestin grêle repérées TOTAL 10 PIERRON 2006 Page 11 sur 11

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