TP 4 : le stockage du glucose dans les organes

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1 TP 4 : le stockage du glucose dans les organes Mise en situation et recherche à mener La glycémie varie au cours de la journée, au grès des apports de glucose et de son utilisation, mais elle est maintenue stable dans une gamme étroite de valeurs, autour de 1 g.l -1 ; c est donc un paramètre régulé. On cherche à déterminer si la régulation de la glycémie peut s'effectuer par stockage de glucose dans différents organes Ressources : Document 1 : Régulation du glucose dans l'organisme Document 2 : Représentation des molécules de glucose et de glycogène Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème Concevoir une démarche d investigation permettant de déterminer si certains organes peuvent stocker du glucose.

2 Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole fourni pour déterminer si certains organes ont la capacité de stocker du glucose sous la forme de glycogène. Etape 3 : Présenter des résultats pour les communiquer Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues et les intégrer dans votre comte-rendu. Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour montrer que différents organes ont la capacité de stocker du glucose sous la forme de glycogène.

3 TP 4 : le stockage du glucose dans les organes Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Matériel à utiliser : - 6 tubes à essais et des pipettes - Système de chauffage électrique - mortier, pilon et sable - scalpel - bécher - entonnoir et papier filtre - Chronomètre - eau distillée, solution d'éthanol, solution de glycogène, solution de sulfate de sodium (Na 2 SO 4 )* - différents morceaux d organes : foie de veau, rein, viande de bœuf (muscle), tissu adipeux * le sulfate de sodium est un réactif permettant la mise en évidence du glycogène par la formation d un précipité blanc en présence d éthanol; ce précipité apparaît à l'interface entre la solution à tester et l'éthanol. Protocole : - Découper un échantillon d'organes (environ 20 grammes) en petits morceaux - Broyer les morceaux finement dans un mortier avec un peu de sable et environ 50 ml d'eau - Mettre le broyat dans un bécher et compléter avec de l'eau jusqu'à 100 ml - Faire bouillir pendant 2 minutes - Filtrer le mélange et ajouter quelques gouttes de solution de Na 2 SO 4 - Récupérer 2 ml du filtrat dans un tube à essai et ajouter goutte à goutte 2 ml de la solution d'éthanol. - Vérifier la présence ou non d'un précipité blanc à l'interface entre la solution testée et l'éthanol ; la formation du précipité blanc révèle la présence de glycogène dans la solution.

4 Correction TP4 Rappel du problème à résoudre : on cherche à montrer que différents organes peuvent stocker du glucose sous la forme de glycogène Etape 1 : Stratégie envisageable On peut envisager de tester la présence de glycogène dans différents organes car nous savons que le glycogène se forme à partir de glucose par une suite de réactions enzymatiques. Pour cela, nous allons récupérer des fragments de différents organes sur lesquels nous allons tester la présence de glycogène en utilisant un révélateur spécifique de ce polysaccharide. La présence de glycogène dans un (ou plusieurs) organe(s) révélerait la capacité de cet (ou ces) organe(s) à stocker du glucose sous la forme de glycogène. Etape 2 : Mise en place du protocole : respect des différentes étapes ; organisation du travail ; bonne utilisation du matériel ; rangement en fin de séance. Etape 3 : Présentation des résultats «tableau de présentation des résultats de mise en évidence du glycogène dans différents organes (+ tests témoins)» Tests réalisés Résultats obtenus (en théorie!) Tube 1 : solution de glycogène (témoin) Tube 2 : Foie Tube 3 : Rein Tube 4 : Tissu adipeux (graisse) Tube 5 : Muscle Pas de précipité blanc Pas de précipité blanc Etape 4 : Exploitation des résultats La présence de glycogène est révélée par la formation d'un précipité blanc (après ajout d'éthanol. En effet, ce précipité se forme en présence de la solution de glycogène mais pas dans l'eau distillée. La formation de ce précipité blanc dans les solutions de filtrat de foie et de muscles traduit la présence de glycogène dans ces organes. En revanche, l'absence de précipité blanc dans les tubes 3 et 4 permet d'affirmer que le glycogène n'est pas présent dans le rein et le tissu adipeux. Grâce à ces tests, nous avons pu montrer que deux types d'organes, le foie et les muscles, avaient la capacité de stocker du glucose sous la forme de glycogène ; ces organes constituent donc des organes de réserves de glucose pour l'organisme. Grille d'évaluation (type ECE) Etape 1 : conception stratégie Etape 2 : mise en place du protocole Etape 3 : présenter les résultats Etape 4 : Exploiter les résultats A B C D A B C D A B C D A B C D Pas d'exploitation des résultats et aucune réponse au problème posé Exploitation des résultats mais incorrecte Exploitation satisfaisante des résultats mais pas de réponse au problème posé Exploitation satisfaisante des résultats et réponse au problème posé Résultats incompréhensibles Résultats peu compréhensibles et/ou incomplets et/ou incorrects Résultats compréhensibles, corrects et exacts mais présentation incorrecte Résultats compréhensibles, corrects, exacts et sous une forme satisfaisante. Réalisation pratique incomplète ou approximative, malgré les aides Réalisation pratique correcte mais avec des aides majeures Réalisation pratique satisfaisante avec des aides répétées Réalisation pratique de qualité et autonome Stratégie non opérationnelle ou absente Stratégie peu rigoureuse ou incomplète Stratégie rigoureuse mais qui n'indique pas les résultats atendus Stratégie opérationnelle : rigoureuse, indiquant les résultats atendus

5 Eléments de correction Etape 1 : concevoir une stratégie On cherche à montrer que certains organes peuvent stocker du glucose ; les documents ressources nous indiquent que le glucose peut être stocké sous forme d'une molécule, le glycogène. On peut donc chercher à metre en évidence la présence de glycogène dans différents organes, à l'aide d'un colorant spécifique par exemple. Si du glycogène est détecté dans cet organe, alors on peut supposer que cet organe stocke du glucose sous forme de glycogène ; si nous ne trouvons pas de glycogène dans cet organe, on peut supposer que l'organe en question, ne stocke pas de glucose. Etape 2 : Mise en œuvre du protocole Etape 3 : présenter les résultats pour communiquer Nous avons mis en œuvre le protocole avec différents organes (foie, reins, muscle) et compléter avec un test sur une solution pure de glycogène. Nos résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous : Organes et solution testés Solution de glycogène Filtrat de foie Filtrat de muscle Filtrat de rein Résultats de la mise en évidence de glycogène Aucun précipité Cette étape doit indiquer : 1. ce que le candidat ferait (ses objectifs) ; 2. comment il le ferait (les grandes lignes du protocole) ; 3. ce qu'il attend (les résultats envisagés) Avant de se lancer dans les manipulations, prendre le temps de lire le protocole et de vérifier le matériel à utiliser! Présenter les résultats obtenus sous une forme : - soignée, lisible et bien organisée - correctement renseignée, avec titre, légendes, nom des lignes et colonnes.. - mettant en évidence les données à exploiter. Etape 4 : exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème posé Nous constatons la présence d'un précipité blanc avec les filtrats de foie et de muscles. Or, la formation d'un précipité blanc avec ce protocole révèle la présence de glycogène (comme l'indique le tube avec la solution de glycogène). Cela nous montre que le foie et les muscles contiennent du glycogène. L'absence de précipité blanc avec le filtrat de rein nous indique que cet organe ne contient pas de glycogène. Comme nous avons montré que le glycogène était une forme de stockage du glucose (doc ressource), nous pouvons en déduire que le foie et les muscles peuvent stocker du glucose sous la forme de glycogène, ce que ne peut pas réaliser le rein. Votre réponse doit indiquer : - les résultats obtenus («je vois que.») - les éléments scientifiques connus ou apportés par les ressources nécessaires à l'interprétation («je sais que.») - la réponse au problème posé («j'en déduis que.»)