Thème 2 glycémie et diabète

Des rappels avant le chapitre :

Introduction :

De nombreux aliments contiennent des glucides, composés organiques constitués de carbone, d'oxygène et d'hydrogène (voir classe de 2de). Le rôle des glucides alimentaires est surtout d'apporter de l'énergie à l'organisme (voir partie I Energie et cellule vivante).

Les oses comme le glucose ou le fructose sont des glucides de petite taille de formule C₆ H₁₂ O₆ :

Certains glucides comme l'amidon ou le glycogène sont des macromolécules. Ce sont des polymères du glucose c'est à dire des molécules de grande dimension formées par l'enchaînement de glucose.

Ces macromolécules ne peuvent traverser directement la barrière intestinale comme le glucose pour servir de nutriments. Elles doivent donc être préalablement transformées en glucose soluble absorbable par la muqueuse intestinale : C’est le rôle de la digestion.

Cette transformation chimique est une hydrolyse : une réaction chimique faisant intervenir des molécules d'eau afin de briser les liaisons qui unissent les oses simples entre eux.

A retenir :

L’hydrolyse des glucides complexes se fait spontanément mais lors de la digestion cette hydrolyse est accélérée par l’intervention de catalyseurs* : substances qui agissent à faible dose et qui se retrouvent intactes en fin de réaction.

Dans l’organisme, les catalyseurs sont des protéines appelées : les enzymes*.

Ø Elles accélèrent la vitesse d’une réaction chimique de transformation d’un substrat S (sur lequel elles agissent) en un produit P

Ø Elles restent présentes et intactes en fin de réaction

Ø Elles agissent en faible concentration.

Les enzymes ne peuvent jouer leur rôle de catalyseurs biologiques que dans certaines conditions physicochimiques compatibles avec la vie cellulaire (T°C, pH …).

Ex amylase pH 7 à 37°C / pepsine (enzyme gastrique) pH 2 à 37°C

Ainsi l'amylase contenue dans la salive catalyse une réaction d'hydrolyse qui a pour substrat l'amidon et dont les produits sont des glucides plus courts. Elle est fonctionnelle autour de 37°C et d'un pH de 7. Lorsque la température ou le pH s'éloignent de ces conditions optimales, l'amylase devient moins active, voire totalement inactive.

A retenir :

Les enzymes sont caractérisées par une double spécificité. Elles catalysent la transformation d’un seul type de substrat et ne catalysent qu’un seul type de réaction chimique.

Ø Spécificité de substrat : cela signifie que l’enzyme exerce son action sur un substrat déterminé ou sur un nombre limité de substrat. Ceci s’explique par le fait que l’enzyme possède un espace – le site actif – dont la forme est complémentaire du substrat. Une modification de température, de pH ou une mutation modifie la structure de l’enzyme et donc son site actif : l’efficacité de l’enzyme est alors fortement diminuée.

Ø Spécificité d’action : l’enzyme catalyse un seul type de réaction chimique. Un même substrat peut donner des produits différents selon l’enzyme qui catalyse la réaction.

A retenir :

La vitesse d'une réaction chimique est définie par la quantité de produit qui se forme par unité de temps (v=dP/dt). Cette vitesse n'est pas constante ; elle est plus importante en début de réaction (vi = vitesse initiale) puis diminue progressivement jusqu'à devenir nulle lorsque tout le substrat a été transformé en produit. Pour une concentration donnée d'enzyme, la vitesse initiale du réaction peut être augmentée en augmentant la concentration de substrat jusqu'à atteindre une valeur limite Vmax. Cela montre que l'enzyme devient saturée en substrat et donc qu'il se forme un complexe enzyme-substrat.