Maintaining a constant supply of energy

Laboratoire: Régulation de la glycémie
Trevor Comeau
Hants East Rural High
Maintenir une source d’énergie constante
Les glucides (carbohydrates) sont la forme la plus accessible d’énergie consommable qui
peut être convertit en glucose. En biologie, on considère souvent la nourriture comme de
l’énergie, et même si ceci est correct, il y a plusieurs étapes dans lesquelles cette
nourriture doit passer avant qu’elle soit prête pour l’utilisation par nos cellules pour
effectuer du travail. Premièrement, les glucides complexes (macromolécules) doivent être
changées en glucose (monomère) pour ensuite être absorbées par le système digestif.
Le sang atteint l’intestin grêle par l’artère supérieure mésentérique. Le glucose est
absorbé par l’intestin grêle et entre dans le système sanguin qui le transporte au foie via la
veine porte. C’est le foie qui est responsable de maintenir une source constante de
glucoses aux cellules pour la conversion à l’ATP pour les activités cellulaires. La veine
sus-hépatique (hépatique) est ensuite responsable de transporter le sang quittant le foie
et se dirigeant au reste du corps pour ensuite retourner au cœur.
Après un repas, la concentration du glucose dans le sang quittant l’intestin augmente. Le
foie emmagasine le surplus d glucose en glycogène. Quand la glycémie diminue, entre
les repas par exemple, le glucagon stimule la conversion du glycogène au glucose, qui
est ensuite relâché du foie dans le sang. L’insuline joue un rôle important dans
l’absorption du glucose par les cellules. Si l’insuline est absente, le foie est incapable
d’emmagasiner le surplus de glucose en glycogène et la glycémie augmente. Une
personne qui a une déficience d’insuline, caractérisé par une glycémie haute, a une
condition connue comme le diabète sucré.
Examen de la glycémie (post-repas)
Voici trois échantillons (sample) de sérum sanguin (artificiel) prisent d’une personne pas
très longtemps après un repas. Il y a un échantillon venant de l’artère mésentérique
supérieur, un de la veine porte et le troisième de la veine sus-hépatique.
1. Déterminez la glycémie de chaque en suivant les étapes suivantes:
a)
Etiquetez 3 éprouvettes 1PR, 2PR et 3PR (Post-Repas) et ensuite faites
une marque à 1cm et 2cm to bas.
b)
Remplissez chaque éprouvette jusqu’à la première mark avec le bon sérum
sanguin (ils sont aussi étiquetez 1PR, 2PR et 3PR) et ensuite remplir jusqu’à
la deuxième mark avec de la Solution Benedict.
c)
Placez simultanément chaque éprouvette dans un bécher d’eau bouillante
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Laboratoire: Régulation de la glycémie
Trevor Comeau
Hants East Rural High
pour qu’ils soient en ordre numérique. Observez attentivement pour un
change en couleur dans chaque éprouvette. L’éprouvette qui change de
couleur première contient le plus de glucose, la deuxième qui change de
couleur a la deuxième plus grande quantité de glucose et ainsi de suite.
L’échelle suivante vous montre la séquence de couleur pour la solution
Benedict et le montant de glucose que chaque couleur représente.
bleu ( glucose)  vert  jaune  brun  rouge-orange ( glucose)
d) Après 3 à 4 minutes dans l’eau bouillante, enregistrez vos résultats dans le
tableau suivant.
Lieu de l’échantillon
Sérum
(veine porte, artère
mésentérique supérieur, veine
sus-hépatique)
Ordre de change en
couleur
(i.e. 1er, 2e or 3e)
Couleur
finale
1 PR
2 PR
3 PR
Q1.
Après un repas, quel vaisseau sanguin contient le plus de glucose?
Q2.
Expliquez pourquoi la glycémie vari d’un vaisseau sanguin à l’autre.
Q3.
Quel rôle a joué l’insuline?
Examen de la glycémie (période de jeûne)
Voici trois échantillons (sample) de sérum sanguin (artificiel) prisent d’une personne pas
très longtemps après un repas. Il y a un échantillon venant de l’artère mésentérique
supérieur, un de la veine porte et le troisième de la veine sus-hépatique.
2. Déterminez la glycémie de chaque en suivant les étapes suivantes:
b)
Etiquetez 3 éprouvettes 1PJ, 2PJ et 3PJ (Période de jeûne) et ensuite faites
une marque à 1cm et 2cm to bas.
b)
Remplissez chaque éprouvette jusqu’à la première mark avec le bon sérum
sanguin (ils sont aussi étiquetez 1PJ, 2PJ et 3PJ) et ensuite remplir jusqu’à
la deuxième mark avec de la Solution Benedict.
c)
Placez simultanément chaque éprouvette dans un bécher d’eau bouillante
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Laboratoire: Régulation de la glycémie
Trevor Comeau
Hants East Rural High
pour qu’ils soient en ordre numérique. Observez attentivement pour un
change en couleur dans chaque éprouvette. L’éprouvette qui change de
couleur première contient le plus de glucose, la deuxième qui change de
couleur a la deuxième plus grande quantité de glucose et ainsi de suite.
L’échelle suivante vous montre la séquence de couleur pour la solution
Benedict et le montant de glucose que chaque couleur représente.
bleu ( glucose)  vert  jaune  brun  rouge-orange ( glucose)
d) Après 3 à 4 minutes dans l’eau bouillante, enregistrez vos résultats dans le
tableau suivant.
Lieu de l’échantillon
Sérum
(veine porte, artère
mésentérique supérieur, veine
sus-hépatique)
Ordre de change en
couleur
(i.e. 1er, 2e or 3e)
Couleur
finale
1 PJ
2 PJ
3 PJ
Q4.
Durant une période de jeûne, quel vaisseau sanguin contient le plus de glucose?
Q5.
Expliquez pourquoi la glycémie varie dans ces trois vaisseaux sanguins.
Q6.
Quel est le rôle du glucagon dans la régulation de la glycémie?
Q7.
Si vos réserves de glycogènes sont dépensées ou si ton corps était incapable de
les utiliser, que pensez-vous serait la prochaine source d’énergie?
Q8.
Pensez-vous que c’est possible pour votre corps d’absorber des nutriments sans
être premièrement régulé par votre foie?
Examen de la glycémie (période inconnue)
Voici trois échantillons (sample) de sérum sanguin (artificiel) prisent d’une personne pas
très longtemps après un repas. Il y a un échantillon venant de l’artère mésentérique
supérieur, un de la veine porte et le troisième de la veine sus-hépatique.
3. Déterminez la glycémie de chaque en suivant les étapes suivantes:
c)
Etiquetez 3 éprouvettes 1PI, 2PI et 3PI (Période inconnue) et ensuite faites
une marque à 1cm et 2cm to bas.
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Laboratoire: Régulation de la glycémie
Trevor Comeau
Hants East Rural High
b)
Remplissez chaque éprouvette jusqu’à la première mark avec le bon sérum
sanguin (ils sont aussi étiquetez 1PI, 2PI et 3PI) et ensuite remplir jusqu’à la
deuxième mark avec de la Solution Benedict.
c)
Placez simultanément chaque éprouvette dans un bécher d’eau bouillante
pour qu’ils soient en ordre numérique. Observez attentivement pour un
change en couleur dans chaque éprouvette. L’éprouvette qui change de
couleur première contient le plus de glucose, la deuxième qui change de
couleur a la deuxième plus grande quantité de glucose et ainsi de suite.
L’échelle suivante vous montre la séquence de couleur pour la solution
Benedict et le montant de glucose que chaque couleur représente.
bleu ( glucose)  vert  jaune  brun  rouge-orange ( glucose)
d) Après 3 à 4 minutes dans l’eau bouillante, enregistrez vos résultats dans le
tableau suivant.
Lieu de l’échantillon
Sérum
Ordre de change en
couleur
(i.e. 1er, 2e or 3e)
(veine porte, artère
mésentérique supérieur, veine
sus-hépatique)
Couleur
finale
1 PI
2 PI
3 PI
Q9.
Durant la période inconnue, quel vaisseau sanguin contient le plus de glucose?
Q10. Expliquez une raison pour laquelle la glycémie ne varie pas dans ces trois
vaisseaux sanguins.
Q11. Quel est le nom de ce désordre?
Q12. Quelle est la solution à ce désordre ?
Q13. Pensez-vous que c’est possible pour votre corps d’absorber des nutriments sans
être premièrement régulé par votre foie?
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Laboratoire: Régulation de la glycémie
Trevor Comeau
Hants East Rural High
Teachers notes:
Background:
During periods of fasting normal blood glucose concentration is between in 100 and
110mg/dl. A diagnosis of diabetes mellitus is made if blood glucose levels exceed 126
mg/dl after two tests (each completed after an eight hour fast). This value has been
reduced from 140 mg/dl in 1997. A random blood glucose test (taken at anytime) that
exceeds 200 mg/dl is cause to diagnose diabetes as well. Persons with diabetes
experience high blood glucose levels immediately after eating which are slower to return
to normal as compared to non-diabetics who blood sugars spike less after eating and
are quicker to return to normal.
Materials:
Test tubes
Test tube racks
Test tube holders (tongs)
Beakers
Hot plates
Benedict’s solution
Corn syrup
Food coloring (optional)
Sugar solutions:
Corn syrup (clear) is my preferred source of carbohydrate for this lab. It is a mixture of
glucose and fructose which reacts well with Benedict’s reagent. I have also used
powdered glucose (d-glucose) from biological suppliers successfully. Table sugar
(sucrose) will not react with Benedict’s solution.
I usually make up three stock solutions which I refer to as low normal, normal and high
as follows:
1. Start by preparing a corn syrup solution that is equal parts corn syrup and water
to be used in making the stock solutions. A final volume anywhere from 100-150
ml will be sufficient. (You may need to heat the corn syrup in the microwave to
get it to pour.) Once the water has been added, heat the sugar-water solution to
dissolve the sugar and to make it easier to transfer in making the stock solutions.
2. Make up three stock solutions that are 1%, 2% and 3% (of the corn syrup- water
mixture). The final volume depends on class size and other factors. Two
hundred fifty millilitres is usually enough, but it is often easier to mix in 500 ml or
1000 ml amounts. I refer to these three solutions as low normal, normal and high
respectively.
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AccessBiology
Daryl Ingram, NSCC Pictou Campus
Regulating blood glucose: Endocrine & digestive systems
(DRAFT 2008)
Sugar solution concentration
Qualitative identifier
1%
low normal
2%
normal
3%
high
Table 1: Concentration of sugar solutions and qualitative identifier
Since this assay is qualitative and the results relative to one another, as long as there
are three different rates of reaction, students will be able to “visualize” the concept from
the results. When directing students emphasis that it is the order of colour change
that is the most reliable indicator of sugar concentration.
From these solutions the following scenarios can be created using the low normal,
normal and high sugar solutions:
Condition/
Vessel
Superior mesenteric artery
Hepatic portal vein
Hepatic vein
Relative concentrations of serums
Diabetic
Pre-meal (fasting)
Post meal
mellitus
high
low normal
low normal
high
low normal
high
normal
normal
high
Table 2: Concentrations of sugar solutions used in various scenarios
Other:
The pre-lab “lecture” to this activity is essential. Teachers should provide instruction on
the circulation to and from the small intestine and liver, as well as circulation from the
pancreas. Also, this should be presented as an “experimental” lab, where students
discuss their hypotheses with the instructor or class (usually in a group setting).
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