Partie 2B - Régulation de la glycémie et diabète… · Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines Métropole Candidat libre 2021

Thème : Milieu intérieur et homéostasie : rein, régulation de la glycémie et diabètes · Tiré du sujet Métropole Candidat libre (2021)

Énoncé

PARTIE 2B: Dioxines et diabète de type 2

Présentes à l'état naturel ou résultant des activités industrielles humaines, les dioxines se trouvent dans de nombreux compartiments de l'environnement où elles participent à la contamination de la chaîne alimentaire. L'alimentation représente en effet la voie majeure d'exposition pour l'être humain. Cette molécule est absorbée au niveau intestinal et atteint, par la circulation sanguine, le foie et les autres organes où elle peut engendrer des pathologies, comme le diabète de type II.

Le document 8 présente un cliché d'endoscopie de la muqueuse intestinale duodénale. Ce dernier permet de visualiser des replis de cette dernière nommés valvules. Une biopsie des valvules met en évidence la présence de villosités.

PARTIE 2B - Document 8: Cliché par endoscopie de la muqueuse duodénale (avec zoom)

Le document 9 schématise la circulation sanguine générale et une villosité intestinale.

PARTIE 2B - Document 9: Schéma de la circulation sanguine générale et d'une villosité intestinale

Des études approfondies sur les populations touchées par les dioxines sont effectuées pour préciser le lien entre ce perturbateur endocrinien et le développement croissant de diabète de type II.

Dans la démarche du diagnostic du diabète, un endocrinologue peut prescrire au patient un test d'hyperglycémie provoquée par voie orale (HGPO). Lors de ce test, le patient doit absorber une solution glucosée (2 mol·L -1) en moins de 5 minutes. Le diabète est confirmé si la glycémie du patient est supérieure ou égale à 11,1 mmol·L -1 après deux heures. Les résultats de la glycémie et la glycosurie sont consignés dans le tableau du document 10. L'insulinémie du patient est également mesurée, celle-ci est comprise dans les valeurs de référence.

PARTIE 2B - Document 10: Résultats du test HGPO

Temps

(minutes) · Patient · Sujet témoin

Glycémie

(mmol·L -1) · Glycosurie

(mmol·L -1) · Glycémie

(mmol·L -1) · Glycosurie

(mmol·L -1)

0 · 8,34 · 0 · 5,56 · 0

30 · 10,00 · 11,12 · 7,89 · 0

60 · 15,57 · 33,36 · 8,45 · 0

90 · 15,57 · 38,92 · 6,78 · 0

120 · 14,45 · 38,92 · 6,12 · 0

150 · 13,90 · 36,14 · 5,00 · 0

180 · 12,23 · 27,80 · 5,28 · 0

210 · 11,12 · 26,69 · 5,00 · 0

240 · 10,56 · 19,46 · 5,56 · 0

Afin d'expliquer l'hyperglycémie chez les patients diabétiques, un modèle animal est utilisé. Des hépatocytes de souris diabétiques et non diabétiques sont incubées en présence d'insuline radioactive. La quantité d'insuline fixée sur les récepteurs membranaires des hépatocytes a été mesurée. Les résultats sont présentés dans le document 11.

PARTIE 2B - Document 11: Résultats de la quantité d'insuline fixée sur les récepteurs membranaires hépatiques

2B.6.

Analyser les résultats concernant la glycémie présentés dans le document 10 et conclure sur l'état du patient.

2B.7.

Établir la relation entre l'évolution de la glycémie et de la glycosurie.

2B.8.

Expliquer le mode d'action de l'insuline au niveau des hépatocytes dans les conditions physiologiques.

2B.9.

Comparer les deux courbes du document 11.

2B.10.

Proposer une hypothèse qui pourrait expliquer l'état du patient étudié.

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Corrigé

Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)

2B.6. Analyser les résultats concernant la glycémie présentés dans le document 10 et conclure sur l'état du patient.

Réponse : À jeun (t = 0), la glycémie du patient est de 8,34 mmol·L⁻¹, nettement supérieure à celle du témoin (5,56 mmol·L⁻¹). Après ingestion de glucose, la glycémie du patient augmente jusqu'à un pic de 15,57 mmol·L⁻¹ (à 60 et 90 min), puis diminue très lentement sans revenir à la normale à 240 min (10,56 mmol·L⁻¹). Chez le témoin, le pic est modéré (8,45 mmol·L⁻¹ à 60 min) et la glycémie redevient normale dès 120-150 min (environ 5,00-6,12 mmol·L⁻¹). À 120 minutes (2 heures), la glycémie du patient est de 14,45 mmol·L⁻¹, ce qui est supérieur au seuil diagnostique de 11,1 mmol·L⁻¹. Conclusion : le patient présente un diabète.

2B.7. Établir la relation entre l'évolution de la glycémie et de la glycosurie.

Réponse : Chez le sujet témoin, la glycosurie reste nulle pendant toute la durée du test car sa glycémie ne dépasse jamais le seuil de réabsorption tubulaire rénale du glucose (environ 9 à 10 mmol·L⁻¹). Chez le patient, dès que la glycémie atteint ou dépasse 10,00 mmol·L⁻¹ (à t = 30 min), du glucose apparaît dans les urines (glycosurie de 11,12 mmol·L⁻¹). La glycosurie suit fidèlement l'élévation de la glycémie, atteignant un maximum de 38,92 mmol·L⁻¹ lorsque la glycémie est maximale. Lorsque la glycémie diminue, la glycosurie diminue également mais reste positive tant que la glycémie excède le seuil rénal.

2B.8. Expliquer le mode d'action de l'insuline au niveau des hépatocytes dans les conditions physiologiques.

Réponse : L'insuline est une hormone hypoglycémiante sécrétée par les cellules bêta des îlots de Langerhans du pancréas. Elle se fixe spécifiquement sur ses récepteurs membranaires à activité tyrosine kinase présents à la surface des hépatocytes. Cette liaison déclenche une cascade de signalisation intracellulaire qui active la glycogénogenèse (synthèse de glycogène par la glycogène synthase), stimule la glycolyse et inhibe la glycogénolyse ainsi que la néoglucogenèse. Cela favorise le stockage du glucose sous forme de glycogène dans le foie et contribue à abaisser la glycémie.

Les réponses des 2 questions restantes et l’explication pas à pas sont réservées aux membres Premium. Premium

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