DM - SVT - L’effet hypoglycémiant d’une molécule de synthèse
Publié le 29/05/2023
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DM - SVT - L’effet hypoglycémiant d’une molécule de synthèse
Pour obtenir expérimentalement des souris diabétiques on peut leur administrer
une molécule, l’alloxane, qui détruit spécifiquement les cellules du pancréas
produisant l’insuline.
L’insuline est sécrétée par les cellules b des îlots de Langerhans.
Le diabète étudié est un diabète de type 1 car celui-ci résulte d’une insuffisance de la
production pancréatique d’insuline, il est insulino-dépendant.
Des chercheurs ont
montré sur des souris souffrant de diabète alloxanique, que l’acide lipoïque
andrographolide (AL-1) constituait potentiellement un traitement antidiabétique
intéressant.
Comment le traitement par l’AL-1 permet-il de réguler l’apport en glucose
aux fibres musculaires de souris atteintes de diabète alloxanique ? Dans une première
partie je présenterai les effets du traitement par l’AL-1 et dans une seconde partie
j’expliquerai quel est le rôle du GLUT4.
I- Les effets du traitement par l’AL-1
Le document 1 nous présente la surface occupée par les îlots de Langerhans avec
et sans traitement par l’AL-1.
D’après le document, pour tester l’effet du traitement à
l’AL-1 sur les cellules endocrines du pancréas, on a réalisé une photographie de la
morphologie des îlots de Langerhans dans différents lots de souris.
D’après la
photographie, l’échelle indique que 1,3 cm est égal à 50 um.
On mesure chez les souris
saines ( photo 1 ) que les cellules endocrines, c’est-à-dire des cellules qui déversent
leurs produits de sécrétion dans le sang, ont une taille d’environ 1,3 cm c’est-à-dire 50
um.
Or, on observe que pour les souries atteintes de diabète alloxanique sans
traitement, les cellules endocrines sont beaucoup plus petites ou du moins en
beaucoup plus petite quantité.
En effet, on mesure 0,5 cm soit 19 um.
En revanche,
on observe que chez les souris avec un diabète alloxanique à qui on administre une
dose d’AL-1, la taille des cellules réaugmente mais qu’elles n’ont tout de même pas
retrouvé leur taille initiale.
Enfin, on remarque que chez les souris avec un diabète
alloxanique à qui on administre 4 doses d’AL-1, la taille des cellules endocrines revient
à la taille des cellules endocrines saines.
On observe donc que plus il y a d’AL-1 injecté
dans l’individu atteint du diabète alloxanique, plus les cellules endocrines retrouvent
l’aspect qu’elles devraient avoir en étant non-atteintes de la maladie.
On en déduit que
l’AL-1 est nécessaire pour faire réapparaître les cellules endocrines pancréatiques
chez les souris atteintes de diabète alloxanique.
D’après le document 2, on observe un graphique présentant la concentration
d’insuline présente dans le sérum avec et sans traitement par l’AL-1.
En effet, pour
tester les effets du traitement à l’AL-1 sur la concentration d’insuline, on a mesuré sa
quantité dans le sérum des différents lots de souris.
D’après le diagramme, on observe
que chez les souris saines, il y a plus d’insuline que chez toutes les autres souris.
En
effet, il y a environ 18 mU/L d’insuline pour les souris saines.
Chez les souris
diabétiques sans traitement, il y a 7 mU/L, soit beaucoup moins que chez une souris
saine.
Chez les souris diabétiques à qui on administre une dose d’AL-1, on mesure 9
mU/L et chez les souris à qui on administre quatre doses d’AL-1 on mesure environ
12 mU/L.
De plus même en tenant compte des incertitude le résultat ne va pas être
impacté car ici les incertitudes ne pourraient pas fausser le résultat.
On en déduit que
plus il y a de traitement à l’AL-1, plus il y a de l’insuline chez les souris.
(Cependant on
remarque que même avec quatre doses d’AL-1 injectées, on n’a pas de retour de la
quantité d’insuline jusqu’à l’état initial).
Or je sais que l’insuline est sécrétée par les
cellules b des îlots de Langerhans lorsque ceux-ci détectent une hyperglycémie, et
que l’insuline permet de diminuer la glycémie, qui retourne à sa valeur physiologique
de 1g.L-1.
En effet, l’insuline est hypoglycémiante.
Sans insuline, le glucose ne rentre
pas dans les cellules.
On en déduit que l’AL-1 permet, en augmentant la quantité
d’insuline, de réguler la glycémie, et donc de la diminuer.
Quel est le rôle du GLUT4 ?
II- Le rôle du GLUT4
Le document 3 présente la concentration du transporteur de glucose (GLUT4) au
niveau de la membrane plasmique en présence ou non d’insuline.
On a soumis in vitro
un muscle à la présence d’insuline et on a suivi quantitativement la présence de la
protéine GLUT4 au niveau de la membrane plasmique.
On remarque qu’en présence
d’insuline, la concentration de GLUT4 au niveau de la membrane plasmique de
cellules musculaires est beaucoup plus élevée que sans insuline.
En effet, avec
insuline la concentration de GLUT4 au niveau de la membrane plasmique de cellules
musculaires est de 3 pmol/g muscle frais alors que sans insuline elle est de 0,5 pmol/g
muscle frais, soit 6 fois plus petite qu’avec insuline.
On en déduit que plus il y a
d’insuline, plus il y a de GLUT4.....
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