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Mode d'action d'une enzyme (utilisation du logiciel Lactase)

Auteure Patricia Besnard

Classe : Terminale S spécialité
Durée
  : 30 mn

Notion à construire

Notion à construire Capacités liées au support proposé

Thème 3 - Corps humain et santé - Glycémie et diabète

Les glucides à grosses molécules des aliments sont transformés en glucose grâce à l'action d'enzymes digestives
Les enzymes sont des protéines qui catalysent des transformations chimiques spécifiques (ici celles de la digestion). 
[La digestion n'est pas en elle-même au programme. Elle est simplement l'occasion d'enseigner les notions 
fondamentales concernant les enzymes.]

- Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter, raisonner avec  rigueur, modéliser). 
- Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : oral, écrit, graphique, numérique. 
- Être capable d'attitude critique face aux ressources.

Problème scientifique

L'amylase salivaire est fonctionnelle dans un milieu autour de 37°C et un pH de 7. Lorsque la température et/ou Ie pH s'éloignent de ces conditions optimales, l'amylase devient moins active, voire totalement inactive. En est-il de même pour toutes les enzymes ?

Remarques pour les enseignants :
Cette activité permet d'aborder des conditions optimales (pH, température) de la catalyse enzymatique. Afin de faire réfléchir les élèves en amont, il peut être envisagé une discussion sur :
- l'influence de la température sur le vivant en général ;
- les conditions de pH régnant à différents niveaux du tube digestif (où agissent différentes enzymes gastriques).

Supports de travail

  • Le logiciel "Lactase"
  • La fiche technique du logiciel Lactase

Consigne donnée à l'élève

Préciser quels  facteurs environnementaux influent sur la catalyse enzymatique  et expliquer leur influence. 

Productions attendues : 

  • Équation bilan de la réaction enzymatique choisie faisant apparaître les mots : substrats, produits, enzyme ainsi que leur nom scientifique.
  • Résumé des conditions optimales nécessaires pour une réaction enzymatique.
  • Synthèse sous forme de schémas simples expliquant l'influence des différents facteurs sur le fonctionnement enzymatique. 

Eléments d'auto-évaluation

Item décliné

(d'après le livret scolaire)

Indicateurs de réussite ou d'évaluation

Rechercher, extraire, l’information utile

  • L'équation bilan de la réaction enzymatique présente la réaction en utilisant correctement les termes scientifiques donnés

  • L'influence de la température et celle du pH sont présentées et expliquées par le fonctionnement du complexe enzyme-substrat.

  • Les conditions optimales d'une  réaction enzymatique sont précisées.

Communiquer dans un langage scientifique adapté

  • Le schéma fonctionnel montre le mode d'action d'une enzyme  et les conditions optimales de cette action.

Utiliser les fonctions avancées d’un logiciel d’acquisition d’image numérique

  • La rubrique "en savoir plus" a été visionnée pour comprendre les mécanismes de cette réaction enzymatique.

Manifester sens de l’observation et esprit critique

  • Des points critiquables du modèle proposé ont été identifiés (exemples : conditions optimales pour d'autres enzymes, paramètres impliqués dans les réactions enzymatiques, valeurs obtenues/graphique, limites du modèle qui n'est pas le réel etc.).

Aides ou "coups de pouce"

Apport de méthodes/techniques

 Par exemple :

  • Distribuer un document listant les paramètres variables dans le logiciel de simulation "Lactase" .
  • Prévoir un squelette pour le schéma bilan.

Positionnement par rapport au livret scolaire

Compétences générales

Rechercher, extraire, analyser, organiser l’information utile

Raisonner, argumenter, démontrer en exerçant un regard critique

Communiquer en utilisant des langages et des outils pertinents

Compétence technique

Utiliser les fonctions avancées d’un outil numérique