CAHIER D ACTIVITÉS LABORATOIRES SCIENCES ET TECHNOLOGIE MODULE 3. Le système digestif X TEAMWORK PH ROSWELL & ZEITGEIST COURS SUJET DEVOIR À REMETTRE

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1 CAHIER D ACTIVITÉS LABORATOIRES SCIENCES ET TECHNOLOGIE MODULE 3 Le système digestif X TEAMWORK PH ROSWELL & ZEITGEIST COURS SUJET DEVOIR À REMETTRE 1 T 4.1 LES BESOINS ÉNERGÉTIQUES. T 4.1 ALIMENTATION & ÉTIQUETTES (critique). A ACTIVITÉ 3.1 (préparation p.2-4). EX p ACT 3.1 (p.2-4) 2 C- ACT 3.1 (Question Théorique). A - ACT 3.1 : McDO VS MOM (manipulation p.5-7). 3 A DÉMO 3.3 Transformations de la matière. A ACT 3.1 McDO VS MOM (Analyse et conclusion). 4 T LE SYSTÈME DIGESTIF (général). T LE PROCESSUS DIGESTIF (physique). T 8.1 LES TRANSFORMATIONS PHYSIQUES. 5 T LE PROCESSUS DIGESTIF (chimique). T 8.2 LES TRANSFORMATIONS CHIMIQUES. T LES TRANSFORMATIONS de l ÉNERGIE. A DÉMO : digestion Kraftdinner. 6 C LAB 3.2 : Macaroni explosif (préparation). A - LAB 3.2 : Macaroni explosif (manipulations). 7 C LAB 3.2 (analyse et conclusion) et ACTIVITÉ 3.3. T- LA SANTÉ : BOUCHE et SYSTÈME DIGESTIF. A- REVISION SYSTÈME DIGESTIF. ACT 3.1 QA (P.7) ACTIVITÉ 3.1 (préparation) ACT 3.3 (p.12) ACT 3.1 analyse et conclusion (P.8) EX - p EX p LAB 3.2 (prép) (P.9) EX - P EX P EX - P LAB 3.2 (prép) (P.6-7) LAB 3.2 (p.7 et 10) Analyse & conclusion ÉTUDE MODULE 3 REV- p.268 à 270 ACTIVITÉ 3.1 (QA) ACTIVITÉ 3.1 ACT 3.3 LAB 3.2 (prép) LAB 3.2 Module 3 Plan communication 8 EXAMEN MODULE 3 RÉDACTION COMMUNICATION 3 REMISE prochain cours. 1

2 GUIDE D ÉTUDE : MODULE 3 Connaissances 4.1 Les besoins et dépenses énergétiques quotidiens du corps humain (métabolisme). 4.1 La valeur énergétique et l apport d énergie (%) recommandé des principaux nutriments. 4.1 Évaluer la valeur énergétique et nutritionnelle de divers aliments à l aide de l étiquette. 4.2 Expliquer le rôle général du tube digestif (décomposition des aliments, absorption des nutriments et de l eau, évacuation des déchets). 4.2 Identifier et décrire les fonctions des principales parties du tube digestif (bouche, œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin, anus). 4.2 Décrire les deux types de transformations subies par les aliments dans le système digestif soit physique (mécanique) et chimique. 4.2 Nommer des transformations chimiques qui se produisent dans le corps humain. 4.2 Identifier et décrire la fonction des principales glandes digestives annexes et intégrées. (glandes salivaires, glandes gastriques, pancréas, foie, glandes intestinales). 4.2 Associer les organes du tube digestif au type de transformation qu ils font subir aux aliments soit physique, chimique ou les deux. 8.1 Définir et distinguer une transformation physique et une transformation chimique. 8.2 Représenter une réaction de décomposition ou de synthèse à l aide du modèle particulaire. 8.2 Associer des réactions chimiques connues à des réactions de décomposition (catabolisme) ou de synthèse (anabolisme). 8.2 Décrire la manifestation visible d une précipitation (formation d un dépôt solide lors du mélange de deux solutions aqueuses). 8.2 Décrire et représenter une réaction de précipitation à l aide du modèle particulaire. 8.3 Décrire les formes d énergie chimique, thermique, mécanique et rayonnante. 8.3 Identifier les formes d énergie en cause lors d une transformation de l énergie. 8.3 Définir le joule comme étant l unité de mesure de l énergie. LA SANTÉ : communication orale ou écrite. A - Comment garder la bouche en santé. B - Comment garder le système digestif en santé (estomac, intestin, etc.). Techniques Utiliser le matériel de laboratoire et les produits chimiques de façon sécuritaire. Utiliser des tests d indicateurs chimiques adéquatement et sécuritairement. (Test du Biuret, de Fehling et du Soudan IV). Lire une étiquette de valeur nutritive et calculer la valeur énergétique d un aliment. Critiquer une étiquette de valeur nutritive d un aliment. Identifier à partir d indice une transformation physique ou chimique. 2

3 LABORATOIRE 3.2 SCIENTIFIQUE MACARONI EXPLOSIF MISE EN SITUATION : Lévisht, célèbre petite ville du comté de Lévis, a été le théâtre d un sordide homicide. Le populaire mafieux BBT (Big Bad Tony) a littéralement explosé sur les murs de sa cuisine. Lors de son enquête, le service de police a récupéré une pièce à conviction importante: le contenu de son système digestif. De plus, un témoin clé a confirmé qu il ne mange qu une fois par jour, à 9h00 le matin, le macaroni aux œufs et à l huile d olive du chef Pascual Renolds. La police cherche à déterminer le plus précisément possible l heure du crime afin de valider les alibis des principaux suspects. On demande alors à votre équipe scientifique d identifier l organe où se trouvait ce sympathique déjeuné en déterminant la présence d aliments simples (glucide, lipides et protéines) dans un échantillon de son système digestif. THÉORIE : Notre système digestif traite la nourriture étape par étape afin de permettre l absorption des nutriments essentiels à l organisme. Théoriquement, le macaroni explosif avant digestion contient les aliments simples suivants : l amidon (glucide complexe) dans les macaronis, les protéines (albumine) dans l œuf et les lipides dans l huile d olive. Après la digestion complète du macaroni, il ne restera que les nutriments suivants : du glucose, des acides gras, du glycérol et des acides aminés. PROTOCOLE : Pour y arriver, vous aurez d abord à faire les 3 tests spécifiques d identification des aliments simples, (amidon, protéines et lipides) sur un échantillon de macaroni avant la digestion afin de valider le contenu du macaroni. Puis, de refaire ces tests pour un macaroni complètement digéré en laboratoire afin de confirmer la théorie vue en classe sur la digestion chimique des aliments. Par la suite, on vous remettra la pièce à conviction, le contenu du système digestif de BBT, pour vous permettre d en faire une analyse complète avec les 3 tests d identifications des aliments simples. Résultats de 3 tests d identification des aliments simples. : 1) Test du Lugol : Le Lugol prend une coloration mauve presque noire en présence de l'amidon. Les molécules de glucose ne réagissent pas au Lugol et il reste jaunâtre. 2) Test du Biuret : Le Biuret prend une coloration violette en présence des protéines. Les acides aminés ne réagissent pas au test du Biuret et reste bleu. 3) Test du Soudan IV : Le Soudan IV dissout prend une coloration rouge en présence des lipides. Le soudan IV ne se dissout pas dans les acides gras et le glycérol et reste brun-noir. 3

4 Tableau synthèse de la digestion chimique des aliments : Organes Bouche Estomac Intestin grêle (Duodenum et jejunum) Intestin grêle (iléon) Gros intestin Sucs digestifs (enzyme) Salive (amylase salivaire) Suc gastrique (acide et pepsine) Substances digérées Durée Amidon Glucides Glucoses 15 min Protéines Acides aminés 3h Sucs intestinaux Sucs pancréatiques Lipides Acides gras + Glycérol Glucides Glucose Protéines Acides aminés 3h aucun ABSORPTION & EXCRÉTION 6h-18h Schéma synthèse de la digestion chimique des principaux nutriments : DIGESTION DES GLUCIDES (Amidon) DIGESTION DES PROTÉINES DIGESTION DES LIPIDES Glycérol (Digestion physique) 4

5 MANIPULATION : Partie A (mastication) : Préparation de la mixture (macaroni) non digérée. 1) Mettre 2-3 macaronis aux œufs, une cuillérée de jus et une pincée de sable dans le mortier. 2) Broyer le macaroni avec le pilon jusqu'à l'obtention d'une pâte blanche (lisse). 3) Ajouter 10 ml d'eau distillée et mélanger jusqu'à l'obtention d'une solution blanchâtre. 4) Laisser reposer votre mixture pendant 5 minutes afin que les grumeaux se déposent au fond. 5) Mettre 10 gouttes du surnageant (voir figure 1) avec une pipette dans les alvéoles 1, 2 et 3 de la plaque à godets (voir figure 2). Partie B (digestion) : Traitement de la mixture non digérée aux enzymes digestives. 1) Mettre 30 gouttes du surnageant de la mixture non digéré avec une pipette dans un verre de montre. 2) Saliver à deux reprises dans le verre de montre et brassez avec un cure-dent propre et laissez reposer pendant 5 minutes. 3) Mettre 30 gouttes de sucs gastriques avec la bouteille compte-gouttes dans le verre de montre et brassez avec un cure-dent. Laisser reposer pendant 2 minutes. ATTENTION CORROSIF. 4) Mettre 1 goutte de sucs intestinaux avec la bouteille compte-gouttes au centre du verre de montre. NE PAS BRASSER. 5) Prélever suffisamment du surnageant au centre du verre de montre (attention au sucs intestinaux) de la mixture traitée (digérée) avec une pipette et mettre 10 gouttes dans les alvéoles 4, 5 et 6 de la plaque à godet (voir figure 2). Partie C : Préparation de l échantillon BBT. 1) Brasser la bouteille compte-goutte contenant l échantillon des restes du repas de BBT. 2) Mettre 10 gouttes dans les alvéoles 7, 8 et 9 de la plaque à godets (voir figure 2). Surnageant (liquide qui flotte au centre) Partie Mixture Lugol 1 Mixture Biuret 2 Mixture Soudan 3 Partie Digérée Lugol 4 Digérée Biuret 5 Digérée Soudan 6 Figure 1 (liquide au centre) BBT Partie BBT Lugol 7 BBT Biuret 8 Figure 2 : Plaque à godet BBT Soudan 9 5

6 Partie D : Les tests d identification Test du Lugol 1) Ajouter 1 goutte de Lugol dans les alvéoles 1,4 et 7. 2) Observer et noter les résultats. Test du Biuret 1) Ajouter 10 gouttes de NaOH avec la bouteille compte-gouttes dans les alvéoles 2,5 et 8. 2) Ajouter 5 gouttes de CuSO4 avec la bouteille compte-gouttes dans les alvéoles 2,5 et 8. 3) Attendre 1 minute, observer et noter les résultats. Test du Soudan IV 1) Brasser la mixture de l'alvéole 3,6 et 9 avec un cure-dents souillé dans le Soudan IV. 2) Attendre 1 minute, observer et noter les résultats. ATTENTION! LE SOUDAN IV TACHE. QUESTIONS THÉORIQUES: 1. Que sont les sucs digestifs et les enzymes? Sucs : Enzymes : QT /15 2. D'où provient la salive et quelle est son utilité dans la digestion physique et chimique? Physique : Chimique : 3. En quelle substance se transforme l'amidon (glucides) une fois digéré chimiquement? 4. D'où proviennent les sucs gastriques et quelle est leur principale utilité? 5. En quelle substance se transforment les protéines une fois digérées? 6. D'où provient la bile et quel est son rôle? Digestion physique ou chimique? 7. Quelles sont les 2 autres sucs sécrétés dans l intestin grêle. 6

7 8. En quelles substances se transforment les lipides une fois digérés chimiquement? 9. Quels aliments simples contient un macaroni aux œufs et à l huile d olive. 10. Après un repas complet, quels aliments simples restent dans le tube digestif après 2 minutes 15 minutes 3 heures 6 heures QUESTIONS D'ANALYSE : 1. Selon vos résultats, noter la présence ou l absence des aliments simples dans les restes de BBT. Nommer les organes (lieu de la digestion des aliments simples) et les sucs ou enzymes que cet organe produit ALIMENTS SIMPLES AMIDON (GLUCIDES) Présence ou absence BBT ORGANE (lieu de la digestion) SUCS ou ENZYMES (digestion) LIPIDES PROTÉINES 2. Indiquer par une flèche le lieu où était rendu le macaroni de BBT et justifier votre affirmation. JUSTIFICATION : 7

8 NOTE PERSONNELLE 8

9 NOM : RÔLE : PROBLÈMES : RÉEL : DATE : LABO : GROUPE : ÉQUIPE : QT % SCIENCE : HYPOTHÈSE ou STRATÉGIE : MATÉRIEL : MANIPULATIONS : Résumer les manipulations en 4 étapes. CD1-Représentation adéquate de la situation CD1-Élaboration d une démarche pertinente pour la situation

10 OBSERVATIONS ET RÉSULTATS : TABLEAU /5 MANIP/ 5 ANALYSE : CONCLUSION : CD1-Concrétisation du plan d action. Respect de la terminologie, des règles et des conventions CD1- Élaboration d explications et de solutions pertinentes

11 DÉMONSTRATION 3.3 Les transformations physiques et chimiques Transformation physique : Définition : C'est une transformation qui ne modifie pas la composition chimique d'une substance. Les transformations physiques impliquent souvent peu d'énergie et sont généralement réversibles. Exemples : Déformation, changement d états, dilution, dissolution. Transformation chimique : Définition : C est une transformation qui modifie la composition chimique d une substance. Les propriétés de la substance changent. Les transformations chimiques impliquent beaucoup d énergie et elles sont difficiles à inverser. Exemples : oxydation, combustion, précipitation, photosynthèse, etc. Indices pour reconnaître une transformation chimique - Changement de couleur - Formation d un gaz - Production de chaleur ou de lumière - Formation d un précipité 11

12 DÉMONSTRATION : Les changements physiques et chimiques. NOM : GROUPE : Pour chaque démonstration, prendre en note vos observations et analyser en une phrase afin de conclure sur la nature de la transformation chimique ou physique (préciser). DÉMONSTRATIONS OBSERVATIONS ANALYSE & CONCLUSION 1- BOUCHE : La pomme PARTIE A : immédiat PARTIE B : après 20 min. 2- BOUCHE : La salive-i 3- BOUCHE : La salive-ii 4- ESTOMAC: Les acides A- Vs organique B- VS métal 5- INTESTIN : Les bases VS métal 6- INTESTIN : eau & huile 7- RECTUM : Le feu 12