Activité: la régulation de la glycémie
Mise en situation
Une situation d’hyperglycémie
Suite à un repas, l’organisme peut se retrouver en situation d’hyperglycémie. Peu de temps après, la glycémie retrouve sa valeur normale.
Une situation d’hypoglycémie
Lors d’un effort intense, sans apport énergétique extérieur, l’organisme peut se retrouver en situation d’hypoglycémie. Peu de temps après, même sans s’alimenter, la glycémie retrouve sa valeur normale.
Problème
Comment la glycémie est-elle maintenue constante par l’organisme ?
Consigne
À partir de l’exploitation des documents, construire un (ou deux) schéma(s) fonctionnel(s) expliquant comment :
lors d’une hyperglycémie, la glycémie retrouve sa valeur normale.
lors d’une hypoglycémie, la glycémie retrouve sa valeur normale.
Document de référence : exemple du schéma fonctionnel de la boucle de régulation mise en place lors du réflexe myotatique.
Document 1 : localisation du pancréas dans l’organisme.
Le pancréas est une glande qui sécrète des enzymes dans le tube digestif et des hormones dans le sang.
La purification d’extraits de pancréas a permis de montrer que deux hormones sont sécrétées dans le sang par le pancréas :
l’insuline
et le glucagon.
Document 2 : coupe de pancréas observée au microscope optique.
Le pancréas contient entre 750 000 et 1 000 000 îlots de Langerhans. Chaque îlot contient environ 3 000 cellules.
Document 3 : immunomarquage du glucagon (en vert) et de l’insuline (en rouge) dans un îlot de Langerhans.
Les cellules sécrétrices d’insuline sont appelées cellules β.
Les cellules sécrétrices de glucagon sont appelées cellules α.
Ces cellules sont capables de détecter les variations de glycémie.
Document 4 : évolution de la glycémie lors d’une perfusion de glucagon.
Document 5 : évolution de la glycémie suite à une injection d’insuline.
Document 6 : effet de la perfusion de glucose sur les sécrétions d’insuline et de glucagon d’un pancréas isolé.
Document 7 : résultats de l’incubation des cellules hépatiques et des cellules musculaires avec de l’insuline et du glucagon radioactifs.
La fixation d’une hormone n’est possible que si la cellule possède des récepteurs spécifiques.
Document 8 : des animaux à jeun ont été perfusés avec du glucagon (2,5 µg.L-1) : on mesure la quantité de glycogène hépatique (glycogène du foie) en fonction du temps.
Document 9 : on suit la teneur en glycogène du foie chez des animaux ayant subi une ablation du pancréas et suite à des injections d’insuline.
En plus de l’effet de l’insuline démontré par l’expérience présentée, il a également été prouvé que l’augmentation de la concentration d’insuline a pour effet de stimuler l’absorption du glucose par le foie
Document 10 : extrait de l’article Wikipédia sur le glycogène.
Document 11 : effet de l’insuline sur le muscle.
On perfuse un tissu musculaire avec une solution contenant du glucose en présence ou non d’insuline. On mesure la teneur en glycogène du tissu et la quantité de glucose prélevé.
