Système digestif

Question 1

Décrire les 3 types de régimes alimentaires des animaux et donner des exemples d’animaux se nourrissant selon chaque type

Answer 1

Herbivore
- Se nourrit principalement de végétaux ou d’algues
- bovins, concombre de mer, chenilles

Carnivore
- Se nourrit d’autres animaux
- loutres de mer, buses, araignées

Omnivore
- ont un régime alimentaire qui peut se composer d’animaux, de végétaux ou d’algues (ils se nourrissent pas nécessairement de tout ce qu’ils trouvent, mais selon leurs préférences)
- rats, humains

Question 2

Définir les constituants de la chaine alimentaire et différencier une chaine alimentaire au réseau trophique

Answer 2

Chaine alimentaire
1. producteurs (ex.: phytoplancton)
2. consommateurs primaires (ex.: zooplanction)
3. consommateurs secondaires (ex.: carnivore)
4. consommateurs tertiaires (ex.: carnivore)
5. consommateurs quaternaires (ex.: carnivore)

Réseau trophique
- relation entre différentes chaines alimentaires
- plusieurs chaînes alimentaires peuvent se croiser et se connecter
- forme un écosystème

Question 3

Expliquer les fonctions d’un régime alimentaire
- énoncer les dangers possibles
- dès que le glucose est disponible, que se passe-t-il?

Answer 3

1. Fournir de l’énergie
   - Glucides pour former l’ATP (+ protéines et lipides qui peuvent intervenir pour former aussi de l’ATP, mais en moins grande quantité)

DANGER = Sous-alimentation (pas assez de calories dans l’alimentation)
- puiser dans ses réserves en glycogène (pour avoir du glucose)
- utiliser les graisses (tissus adipeux) pour en tirer du glycérol et des acides gras (danger = acidifie le sang)
- puiser dans ses propres protéines (où il retire l’azote en ammoniac pour utiliser le reste)

• Dès que le glucose est disponible, il est acheminé en premier lieu au cerveau

2. Fournir des matériaux de biosynthèse

DANGER = malnutrition (pas chercher tous les nutriments essentiels à notre alimentation)

Question 4

Définir un nutriment essentiel

Answer 4

Matériaux nécessaires aux cellules et qui sont incapables d’en synthétiser par elles-mêmes

Question 5

Expliquer les vitamines (nutriments essentiels)

Answer 5

• sert de coenzyme (molécule organique qui se fixe sur des protéines pour les activer)

QUESTION BONUS : voir tableau dans les notes

Question 6

Expliquer les sels minéraux (nutriments essentiels)
- exemple

Answer 6

Ce sont des électrolytes
- potentiel de membrane
- cofacteur (molécule inorganique qui se fixe sur des protéines pour les activer)

Exemple
- herbivores = chamois (similaire à des chèvres de montagne)
- lèchent les sels présents à la surface des roches pour combler le fait que les végétaux et/ou les sols ne fournissent pas assez de minéraux

Question 7

Expliquer les acides gras (nutriments essentiels)

Answer 7

• nécessaires pour la synthèse des phospholipides des membranes cellulaires
• molécule organique
• la plupart sont possible d’être synthétiser par l’organisme, sauf certain dû à une liaison double qui nécessite une enzyme que nous ne possédons pas, ce pourquoi on s’alimente pour obtenir ces acides gras essentiels

Question 8

Expliquer les acides aminés (nutriments essentiels)

Answer 8

• 8 qu’on ne peut pas synthétiser, il faut aller les chercher dans notre alimentation
• molécule organique
• les protéines animales sont complètes (possèdent les 8 acides aminés qu’on ne peut pas synthétiser)
• les protéines végétales sont incomplètes (pas tous les 8 acides aminés) mais en comblant le maïs et le haricot, on s’assure d’avoir ces 8 acides aminés essentiels

Question 9

Définir les 4 étapes de la digestion des animaux complexes

Answer 9

1. Ingestion
   - entrée de la nourriture
2. Digestion
   - mécanique et chimique (hydrolyse enzymatique)
   - propulsion entre chaque type de digestion
3. Absorption
   - entrée des molécules de nutriments dans les cellules de l’organisme dans les vaisseaux sanguins et lymphatiques
4. Élimination/défécation
   - résidus de la digestion (aussi des déchets métaboliques)

Question 10

Identifiez les 4 modes d’ingestion et donnez des exemples pour chacun

Answer 10

Ingestion par filtration
- baleine à bosse remplie sa bouche d’eau
- elle expulse l’eau la faisant passer au travers de ses fanons (comme une brosse), ce qui lui permet de capter les aliments
- type de microphage suspensivore qui inclut le retrait des particules d’aliments en suspension dans le milieu environnant par divers mécanismes de capture et de piégeage

Ingestion par substrat
- la chenille processionnaire du chêne vit sur les feuilles des chênes dont elle se nourrit aussi.
- elle crée un chemin en mangeant son milieu et en laissant une trainée de matière fécale derrière elle (au fur et à mesure)
- manger/consommation de l’habitat
- animaux vivent sur leur source de nourriture ou à l’inférieur de celle-ci

Ingestion par aspiration
- la mouche tsé-tsé tire un liquide riche en nutriments directement sur un hôte (dans ce cas précis = sang d’un humain au moyen d’une pièce buccale)
- animaux tire des liquides riches en nutriments d’un hôte vivant

Ingestion en vrac
- les organismes utilisent différentes parties de leur corps pour broyer, déchirer, couper leur nourriture (ex.: pinces. griffes, dents).
- le python ne déchiquettent pas leur proie, mais l’avale dans son entièreté grâce à la façon dont est attachée lâchement leur mâchoire du bas
- les humains et a plupart des animaux se nourrissent ainsi
- utilisent différentes parties anatomiques pour l’ingestion

Question 11

Expliquer la différence entre les processus de digestion mécanique et chimique

Answer 11

Digestion mécanique (moyens physiques)
- mastication
- péristaltisme
- brassage
- malaxage
- segmentation

Rôle = permet la fragmentation des aliments, ce qui augmente la surface des aliments exposée pour les processus chimiques

Digestion chimique (comme des enzymes digestives)
- amylase
- protéase
- HCl
- sels biliaires
- enzymes intestinales
- enzymes pancréatiques

Rôle = permet un remaniement des protéines, acides gras , acides aminés, etc. (nutriments essentiels) afin de les rendre plus petites pour pouvoir être absorbés par l’organisme ainsi que les ré-assembler pour les usages propres de l’organisme

Question 12

Expliquer la différence entre la digestion intracellulaire et la digestion extracellulaire (avec cavité gastro vasculaire ou tube digestif) et donner des exemples pour chaque type

Answer 12

Digestion intracellulaire
- les cellules absorbent les aliments sous forme de phagosomes (vacuoles digestives).
- les phagosomes se lient aux lysosomes contenant des enzymes digestives et la digestion a alors lieu

exemple : les éponges sont des animaux qui usent de ce type de digestion

Digestion extracellulaire
- un processus de dégradation des aliments qui se déroule dans des compartiments spécifiques de l’organisme et qui communique avec l’intérieur et/ou l’extérieur de celui-ci

exemple :

• hydre (cnidaire) possède une cavité gastro vasculaire. Les aliments entrent et sortent par la cavité (qui est une bouche et anus). La digestion a lieu dans la cavité, plus précisément dans le sac digestif
• verre de terre où la nourriture passe par le pharynx, puis le jabot, puis le gésier (estomac plus mécanique pour la digestion de matières plus dures), pour ensuite passer par l’intestin et l’anus. Possède un tube digestif
• criquet = possède plusieurs intestins (3). possède un tube digestif
• oiseau qui possède un jabot (pour entreposer les aliments et les redonner aux oisillons), un gésier (pour la digestion de matières plus dures comme les grains), puis l’intestin et l’anus. possède un tube digestif

Question 13

Définir déglutition, sphincter, péristaltisme et segmentation

Answer 13

Déglutition
- réflexe qui permet d’avaler la nourriture
- la langue pousse le bol alimentaire vers le pharynx alors que l’uvule palatine se referme et l’épiglotte s’abaisse pour ainsi boucher les voies respiratoires
- le sphincter oesophagien se relâche
- le bol alimentaire rejoint l’oesophage

Sphincter
- anneau musculaire qui régule le passage d’un compartiment à l’autre en se relâchant ou se contractant

Péristaltisme
- les segments contigus des organes du tube digestif se contractent et se relâche tour à tour en déplaçant la nourriture vers l’extrémité distale du tube

Segmentation
- des segments non contigus des organes du tube digestif qui se contractent et se relâchent tour à tour, déplaçant ainsi la nourriture vers l’avant, puis l’arrière
- ce mouvement crée un brassage et un déplacement lent

Question 14

Que se passe-t-il quand la trachée est ouverte? quand l’oesophage est ouvert?

Où se produit le péristaltisme? la segmentation?

Answer 14

trachée ouverte
- uvule palatine abaissée
- épiglotte remontée
- sphincter oesophagien supérieur contracté

oesophage ouvert
- uvule palatine remontée
- épiglotte abaissée
- glotte relevée et fermée
- sphincter oesophagien supérieur relâché

Péristaltisme a lieu dans l’oesophage
Segmentation a lieu dans l’intestin

Question 15

Expliquer la digestion des glucides avec les enzymes produites; leurs fonctions et leur site d’action

Answer 15

Cavité orale, pharynx et oesophage
- Amylase salivaire rend les polysaccharides plus petits + maltose

Estomac
- aucune enzyme digestive

Intestin grêle (enzymes du pancréas)
- Amylases pancréatiques transforment les petits polysaccharides en disaccharides

Intestin grêle (enzymes de l’épithélium)
- Disaccharidases transforment les disaccharides en monosaccharides

Question 16

Expliquer la digestion des protéines avec les enzymes produites; leurs fonctions et leur site d’action

Answer 16

Estomac
- Pepsine transforme les protéines en petits polypeptides

Intestin grêle (enzymes du pancréas)
- Trypsine pancréatique et chymotrypsine rend les polypeptides encore plus petits
- Carboxypeptides pancréatique rend les petits polypeptides encore plus petits ou les transforme directement en acides aminés

Intestin grêle (enzymes de l’épithélium)
- Dipeptidase, carboxypeptidase et aminopeptidase rend les petits petits polypeptides en acides aminés

Question 17

Expliquer la digestion des acides nucléiques avec les enzymes produites; leurs fonctions et leur site d’action

Answer 17

Intestin grêle (enzymes du pancréas)
- Nucléases pancréatiques transforme ADN et ARN en nucléotides

Intestin grêle (enzymes de l’épithélium)
- Nucléotidases transforme les nucléotides en nucléosides
- Nucléosidase et phosphatase transforme les nucléosides en bases azotées, monosaccharides et phosphates

Question 18

Expliquer la digestion des lipides avec les enzymes produites; leurs fonctions et leur site d’action

Answer 18

Intestin grêle (enzymes du pancréas)
- Lipase pancréatique transforme la graisse (triglycérides) en glycérol, acides gars et monoglycérides

Question 19

Expliquer le fonctionnement de la production des sucs gastriques

Answer 19

1. Le pepsinogène (forme inactive de l’enzyme, sécrété par les cellules principales) et le HCl (sécrété par les cellules pariétales) pénètrent dans la cavité gastrique
2. Le HCl transforme le pepsinogène en pepsine (forme active de l’enzyme)
3. La pepsine active ensuite une quantité supplémentaire de pepsinogène, amorçant une réaction en chaîne. La pepsine entame la digestion chimique des protéines

Question 20

Expliquer le fonctionnement de la production et de l’activation des sucs pancréatiques.

Answer 20

• Les cellules acineuses des acinus pancréatiques sécrètent des enzymes dans de petits conduits dans le pancréas. Les protéases pancréatiques sont alors à leur forme inactive. Éventuellement, ces sucs pancréatiques transitent vers le duodénum…

1. La trypsinogène (forme inactive) entre en contact avec des entéropeptidases de la membrane du duodénum, ce qui lui permet de s’activer en trypsine (forme active)
2. La trypsine active la Chymotrypsinogène (forme inactive) en chymotrypsine (forme active).
3. La trypsine active aussi la pro carboxypeptidase (forme inactive) en carboxypeptidase (forme active).
4. Le pancréas sécrète aussi du HCO3- pour neutraliser le chyme dans le duodénum

Question 21

Expliquer le rôle du système nerveux lors de la digestion
- système nerveux entérique
- système nerveux central

Answer 21

SN entérique
- pour ce qui concerne les stimulus internes (changement de l’étirement de la paroi du tube digestif, changement de pH, changement de concentration de solutés)
- potentiels d’actions afférents provenant des viscères

SN central
- pour ce qui concerne les stimulus externes (vue, odeur, idée de la nourriture, goût, etc.)
- potentiels d’actions efférents vers les viscères (direct au plexus nerveux)

1. Une détection par des récepteurs sensoriels (chimio, osmo ou mécano)
2. Le plexus nerveux local gère ces stimulus et envoie des potentiels d’actions à des effecteurs
3. Commande sur l’effecteur (muscle lisse ou glande)
4. Réponse de modification de la contraction ou de la sécrétion

Question 22

Expliquer le rôle du système endocrinien lors de la digestion
- gastrine
- CCK
- sécrétine

Answer 22

Gastrine
- sécrétée par les cellules G dans l’estomac après l’entrée de nourriture dans l’estomac qui provoque son étirement (stimulus)
- on un effet sur l’estomac (cible)
- stimulation de la production de sucs gastriques
- rétro-activation

CCK
- sécrétée par le duodénum en réponse à l’arrivée d’acide aminés et/ou d’acides gras du chyme (stimulus)
- a un effet dans le duodénum en stimulant la vésicule biliaire et le pancréas
– pancréas = stimulation de la sécrétion d’enzymes digestives
– vésicule biliaire = stimulation de la sécrétion de la bile
- a un effet sur l’estomac si elle est en quantité élevée en incitant celui-ci à inhiber le péristaltisme et la sécrétion de sucs gastriques (ralenti ainsi la digestion) [comme la sécrétine]

Sécrétine
- sécrétée par le duodénum en réponse à l’arrivée d’acides aminés et/ou d’acides gras du chyme (stimulus)
- a un effet dans le duodénum en stimulant le pancréas
– le pancréas libère du HCO3- ce qui neutralise l’acidité du chyme
- a un effet sur l’estomac si elle est en quantité élevée en incitant celui-ci a inhiber le péristaltisme et la sécrétion du sucs gastriques (ralenti ainsi la digestion) [comme la CCK]

Question 23

Expliquer le fonctionnement de la régulation de l’appétit

Answer 23

Ghréline
- sécrétée par l’estomac avec pour cible le centre de la satiété. Elle déclenche la sensation de faim
- rétro-activation

Insuline
- par le pancréas vers le centre de la satiété. Elle inhibe l’appétit
- rétro-inhibition

Leptine
- produit par les cellules adipeuses
- si la concentration est grande (beaucoup de cellules adipeuses), l’appétit est moindre
- rétro-inhibition

PYY
- sécrétée par l’intestin grêle et le gros intestin après les repas. Elle supprime l’appétit (inverse de la ghréline)
- rétro-inhibition

Question 24

Nommer les organes qui produisent et entreposent la bile; indiquer sa composition, l’endroit où elle agit et son action sur la digestion des lipides

Answer 24

Bile
- mélange de substances produites par le foie dont les sels biliaires et des pigments issus de la dégradation de vieux globules rouges
- entreposée dans la vésicule biliaire lorsqu’elle ne sert pas immédiatement
- 95% des sels biliaires sont réabsorbés dans l’iléon pour être retourné au foie par la veine porte hépatique
- 5% des sels biliaires sont synthétisés à chaque cycle par le foie

1. Les sels biliaires sont sécrétés dans le duodénum
2. Lorsqu’ils traversent l’intestin grêle, les sels biliaires permettent la digestion et l’absorption des lipides
3. 95% des sels biliaires sont réabsorbés par l’iléum
4. Les sels biliaires réabsorbés sont emportés par la veine porte hépatique jusqu’au foie, où ils sont recyclés. Seulement 5% des sels biliaires sont nouvellement synthétisés chaque cycle

Question 25

Décrire l’absorption en général
- acides aminés
- glucides
- triglycérides

Answer 25

• Les acides aminés et les glucides sont acheminés aux capillaires sanguins après avoir transités dans les cellules épithéliales
• Les triglycérides sont décomposés en acides gras et en monoglycérides pour entrer dans les cellules épithéliales. Puis, dans celles-ci, ils se recombinent en triglycérides. Ceux-ci sortent des cellules épithéliales et se rendent dans la lymphe (vaisseaux chylifères)

Question 26

Expliquer le fonctionnement de l’absorption des lipides (triglycérides)

Answer 26

1. Émulsification
   - De gros agrégats de graisse sont émulsifiés par les sels biliaires dans le duodénum, ce qui augmente la surface exposée aux lipases
2. Digestion
   - La digestion des graisses par les lipases pancréatiques produit des acides gras libres et des monoglycérides
3. Formation des micelles
   - Les acides gras libres et les monoglycérides s’associent ensuite aux sels biliaires pour foemr des micelles qui les transportent vers les entérocytes
4. Diffusion
   - les acides gras et les monoglycérides quittent les micelles et pénètrent dans les entérocytes par diffusion
5. Formation de chylomicrons
   - Les acides gras et les monoglycérides sont recombinés et associés à d’autres substances lipidiques et à des protéines sous forme de chylomicrons
6. Transport de chylomicrons
   - Les chylomicrons sont expulsés des entérocytes par exocytose et entrent dans le vaisseau chylifère d’où il se dispersent dans la lymphe

Question 27

Expliquer le fonctionnement de l’absorption des glucides

Answer 27

1. L’amylase pancréatique décompose l’amidon et le glycogène en oligosaccharides et en disaccharides
2. Les enzymes de la bordure en brosse décomposent les oligosaccharides et les disaccharides en monosaccharides
3. Les monosaccharides pénètrent dans la membrane apicale de l’entérocyte par cotransport. Ce transport actif utilise le graident de concentration en ions Na+ établi par la Na+K+ ATPase (pompe) dans le membrane basolatérale
4. Les monosaccharides sortent de l’entérocyte du côté de la membrane basolatérale par diffusion facilitée et pénètrent dans le capillaire par des fentes intercellulaires

Question 28

Expliquer le fonctionnement de l’absorption des acides aminés

Answer 28

1. Les protéases pancréatiques dégradent les protéines et les fragments de protéine en molécules plus petites et en quelques acides aminés individuels
2. Des enzymes de la bordure en brosse décomposent les fragments protéiques en acides aminés
3. Les acides aminés traversent la membrane apicale de l’entérocyte par cotransport. Ce transport actif utilise le gradient de concentration en ions Na+ établi par la Na+-K+ ATPase (pompe) dans la membrane basolatérale
4. Les acides aminés sortent des cellules épithéliales des villosités par diffusion facilitée. Ils entrent dans les capillaires par des fentes intercellulaires

Question 29

Comparer les adaptations des systèmes digestif des herbivores et des carnivores
- dentitions

Answer 29

Dentitions
Carnivores
- grandes incisives + canines
- moins de dents associés à la mastication (molaires)

Herbivores
- incisives relativement grandes
- canines plutôt petites
- molaires et prémolaires plus grandes

Omnivore
- pas mal toutes les dents retrouvées en proportion égale

Question 30

Comparer les adaptations des systèmes digestif des herbivores et des carnivores
- tube digestif
- lapin

Answer 30

• la longueur du tube digestif varie selon l’alimentation
  exemple : carnivore = moins long // herbivore = plus long
• la présence d’un très long caecum pour les herbivores permet des bactéries symbiotiques qui font la dégradation des feuilles pour que l’herbivore puisse absorber les nutriments ainsi libérés

Lapin - Caecotrophie
- le lapin a dans son gros intestin des bactéries qui font de la fermentation qui permet la libération de certains nutriments (glucides)
- l’absorption se fait principalement dans l’intestin grêle en amont
- le lapin après l’expulsion de ses selles riches en glucides, procède à nouveau à l’ingestion de ces dites selles pour en retirer les glucides

Question 31

Expliquer les ruminants

Answer 31

Ruminants
- la nourriture ingérée, les ruminants passe dans une cavité, puis revient dans la bouche pour être remastiqué à nouveau (l’animal rumine)
- Ensuite, la nourriture regagne une autre cavité pour continuer la digestion
- le passage dans des cavités permet l’action des bactéries mutualistes pour faire la digestion de la cellulose par exemple.
- puis, la remastication permet d’augmenter davantage la surface totale de la nourriture exposée

Question 32

Expliquer les bactéries du microbiote chez l’humain

Answer 32

Un certain type d’alimentation favorise certains groupes de bactéries au détriment d’autres

Nourrisson
- lait maternel ou maternisé = actinobactéries en majorité
- aliments solides = bactéroïdètes en majorité

Jeune enfant
- en bonne santé ou sous antibiothérapie = bactérooïdètes en majorité
- souffrant de malnutrition = protéobactéries

Adulte
- en bonne santé ou obèse = firmicutes en majorité

Personne âgée
- 65 à 80 ans = firmicutes en majorité
- 100 ans et + = firmicutes en majorité