Partie 2 Les micro-organismes et la nutrition des êtres vivants

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1 Partie 2 Les micro-organismes et la nutrition des êtres vivants Chapitre 1 La nutrition des animaux et des végétaux et l interaction avec les microorganismes I ) Nutrition et interaction avec des microorganismes dans le tube digestif des animaux.

2 1 ) Définition de micro-organisme Exploitation du Diaporama et Fiches micro-organisme Observation microscopique

3 2 ) Des micro-organismes dans le tube digestif des animaux a) Les appareils digestifs des grands Mammifères

4 Les lapins présentent un régime alimentaire particulier à base de végétaux. Ils sont caecotrophes ce qui signifie qu'ils consomment leur propre excrément pour optimiser l'absorption des nutriments et de l'eau dans le sang. Le caecum de l'appareil digestif du lapin contient des bactéries particulières qui appartiennent au microbiote intestinal. Ces bactéries assurent une digestion des aliments (végétaux) qui seront transformés en nutriments puis absorbés dans le sang. Il s'agit d'une symbiose entre le lapin et son microbiote.

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11 Les nutriments absorbés par la paroi intestinale vers le sang : Les acides aminés : Constituant des protéines. Les acides gras : ce sont des lipides. Entre dans la composition des membranes des cellules. Les glucides simples : le glucose.

12 Fiche d'exercice 1 : La définition de la digestion et du microbiote Le riz est un féculent, ce qui signifie qu il est composé d amidon. L amidon et le glucose sont des glucides, mais alors que le glucose est une petite molécule l amidon peut être plus de mille fois plus grosse que le glucose. On peut mettre en évidence la présence de glucose grâce à un Glucotest, qui est positif uniquement en présence de glucose. Pour montrer qu une substance contient de l amidon, on utilise le Lugol : ce colorant jaune devient bleu en présence d amidon. Les documents joints montrent le résultat d analyse réalisées sur du riz. L amylase est une enzyme digestive spécifique de l amidon. Le suc digestif utilisé ne contient ni amidon ni glucose, et ne se transforme pas durant l expérience. Indiquer dans le tableau ce que contient chaque tube en fin d expérience d après le résultat des tests. (glucose et/ou amidon, ou rien) Expliquer, en justifiant, ce qu est la digestion. Expliquer, en justifiant, le rôle d une enzyme. Vidéo : Le microbiote intestinal (Source : )

13 Expérience 1 Expérience 2 Expérience 3 Contenu du tube au début Riz cuit Eau Riz cuit Eau Amylase Riz cuit Eau Durée de l expérience 30 minutes 30 minutes 10 heures Résultat Riz intact Riz complètement décomposé Riz complètement décomposé Le riz devient bleu Le liquide reste jaune Le liquide reste jaune négatif positif positif Test au Lugol Glucotest Contenu du tube

14 Expérience 1 Expérience 2 Expérience 3 Contenu du tube au début Riz cuit Eau Riz cuit Eau Amylase Riz cuit Eau Durée de l expérience 30 minutes 30 minutes 10 heures Résultat Riz intact Riz complètement décomposé Riz complètement décomposé Test au Lugol Le riz devient bleu Le liquide reste jaune Le liquide reste jaune négatif positif positif Présence Absence d'amidon Présence de glucose Absence Glucotest Contenu du tube d'amidon (sucre complexe). Absence de glucose. d'amidon Présence de glucose

15 Fiche d'exercice 1 : La définition de la digestion et du microbiote Expérience 1 Présence d'amidon (sucre complexe). Absence de glucose. Expérience 2 Expérience 3 Absence d'amidon Absence d'amidon Présence de glucose Présence de glucose 2. La digestion est une simplification moléculaire des aliments consommés. Les molécules seront de plus en plus petites pour être absorbées dans le sang. Les enzymes digestives, sorte de ciseaux chimiques, découpent les grosses molécules pour les simplifier. L'amidon est découpé et simplifié en glucose par l'amylase. 3. Le rôle de l'enzyme est de découper les macro-molécules en molécules simples et d'accélérer la réaction chimique. Les enzymes sont des ciseaux chimiques qui fonctionnent à 37 C.

16 4. Le microbiote intestinal est l'ensemble des bactéries, virus, levures, champignons vivants dans l'intestin en symbiose avec notre organisme. On estime qu'il y a Milliards de micro-organismes dans le microbiote intestinal de l'être humain. Le microbiote intestinal est anaérobie (sans dioxygène).

17 b ) Le microbiote intestinal chez l'homme : un organe à part entière Il y a quelques années seulement, le terme «microbiote» était complètement inconnu, y compris des professionnels de santé. La connaissance de ce qu on appelait auparavant la «flore intestinale» a considérablement progressé ces dernières années. On reconnait aujourd hui un rôle physiologique majeur au microbiote intestinal, au point que certains le considèrent comme un organe à part entière qu il est essentiel de préserver.

18 Ces bactéries qui font l'être humain L homme héberge dans son tube digestif quelques milliards de micro-organismes vivant en bonne intelligence avec lui. Aujourd hui, les scientifiques désignent cet écosystème vivant microscopique par le terme de «microbiote intestinal». Colonisant l ensemble du tube digestif selon un gradient croissant de concentration de la bouche vers l'anus, les micro-organismes sont particulièrement abondants dans le côlon. C est à ce niveau que leur concentration est maximale, pouvant atteindre cent milliards par gramme de contenu colique.

19 La composition du microbiote : Parmi les espèces bactériennes qui constituent le microbiote, les anaérobies strictes sont présentes en plus grande quantité que les autres. Elles représentent plus de 99% des bactéries présentes. Elles constituent le microbiote dominant. Elles appartiennent à 3 grandes familles ou groupes «phylogénétiques» : les Firmicutes, les Bacteroidetes et les Actinobacteria. Il existe également un microbiote sous-dominant, moins répandu, constitué de bactéries anaérobies facultatives. En complément des microbiotes dominant et sousdominant transite un microbiote de passage, très polymorphe, composé entre autres de bactéries lactiques et de levures. Voir la vidéo!

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21 Le microbiote au cours de la vie A la naissance notre tube digestif est stérile. Dès que les membranes fœtales se rompent, la colonisation bactérienne commence. Le mode d accouchement, le type d alimentation, l environnement et l hygiène, puis la prise de médicament ou la diversification alimentaire influencent cette colonisation bactérienne chez le nouveau-né. La composition du microbiote intestinal se complexifie ensuite progressivement avec l âge.

22 Si le microbiote est relativement stable dans le temps, sa composition au cours de la vie, peut varier transitoirement en fonction des conditions extérieures : régime alimentaire, infections virales ou bactériennes, prise d antibiotiques... Il tend néanmoins à revenir à son état initial en 1 à 2 mois, ce qu on appelle la capacité de résilience. Cependant cette succession de déséquilibres transitoires, on parle de Dysbiose, peut avoir des conséquences néfastes sur la santé..

23 Les fonctions trophiques : Le microbiote intestinal est un organe à part entière comme en témoignent ses nombreuses fonctions. Il exerce tout d abord une grande influence sur la maturation du tube digestif, en particulier sur l épaisseur de la muqueuse intestinale, la taille des villosités, la production de mucus, la vascularisation épithéliale et l activité enzymatique de la muqueuse.

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26 Les fonctions trophiques : suite Le microbiote joue également un rôle essentiel dans la maturation du système immunitaire intestinal. Cela a notamment été mis en évidence par les nombreuses anomalies constatées chez les souris élevées en conditions stériles et donc dépourvues artificiellement de microbiote.

27 Les fonctions métaboliques : Le microbiote intestinal exerce des fonctions métaboliques essentielles à la digestion. Une fraction des aliments n est pas digérée à la sortie de l intestin grêle et subit des processus de fermentation par le microbiote dans le côlon. Ces processus de fermentation engendrent la production de gaz et de nombreux métabolites parmi lesquels les acides gras à chaîne courte qui représentent de véritables nutriments pour les colonocytes (cellule du colon). Ils jouent le rôle de "carburant" de la muqueuse colique et sont impliqués dans la récupération énergétique.

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29 Les fonctions de défense : Le microbiote intestinal exerce différentes fonctions de défense au niveau de notre tube digestif. Il assure notamment un «effet de barrière» en s opposant à l implantation et à la multiplication de bactéries exogènes. Le microbiote peut également moduler l impact de toxines produites par les micro-organismes pathogènes, soit en les dégradant, soit en agissant sur leur synthèse, soit en modifiant la sensibilité des entérocytes à ces toxines.

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31 Remarque : Un probiotique est défini comme un microorganisme vivant qui, ingéré en quantité suffisante, exerce un effet bénéfique sur la santé de l hôte. Tous les probiotiques ne se valent pas en matière d'effets bénéfiques. La nature du microorganisme, son mode de production et de conservation, son statut (aliment ou médicament) et le niveau de preuve de son efficacité sont autant de critères essentiels à considérer.