Cycle et niveau de classe
Lycée, première, enseignement de spécialité
Objectifs pédagogiques
Mise en évidence d’une réaction chimique réalisée par une protéine enzymatique : l'hydrolyse de l'amidon par l'amylase. Réflexion sur le prélèvement et le traitement des données.
Compétences et capacités travaillées
Utiliser des outils numériques
Comuniquer dans un langage scientifique approprié.
CRCN 2.3 : Collaborer.
CRCN 1.3: traiter des données.
Outils numériques - intérêt et limites
-Dispositif et logiciel Minispectro Arduino (avec fiche méthode)
-Logiciel Libre Office Calc ou Microsoft Office Excel avec une fiche méthode adaptée pour la construction graphique
-Tableur collaboratif (dans Nuage par exemple)
Le dispositif Arduino minispectro permet de déterminer l'absorbance du milieu, proportionnelle à la concentration d'amidon.
L'outil collaboratif permet de partager l'ensemble des données afin de faciliter le tri et la réflexion quant à celles-ci.
Les limites des outils sont la sensibilité du capteur Arduino.
Présentation de la séance
Organisation
Les élèves prennent connaissance des différents types de glucides qui existent afin de comprendre le principe et les acteurs des réactions chimiques impliquées dans la digestion. Ils mettent alors au point une stratégie pour pouvoir démontrer l'action de l'α-amylase sur l'amidon.
Ils réalisent ensuite la manipulation proposée : mise en évidence de l'action de l'α- amylase sur l'amidon par la mesure de la colorimétrie du milieu testé en présence d'eau iodée ainsi que le test à la liqueur de Fehling.
Un fichier tableur est à disposition des élèves, ils y recensent les données qu'ils ont obtenues. Une réflexion sur ces données et sur la nécessité de les trier avant de les exploiter est entamée.
Pour observer l’évolution de la concentration en amidon, un graphique de l'absorption en fonction du temps est réalisé.
Remarque : un test à la liqueur de Fehling pour chacune des conditions au temps t0 et t30mn peut être présenté aux élèves afin de mettre en évidence l’apparition de sucres simples lors de cette réaction enzymatique.
Consigne
Démontrer expérimentalement le rôle des protéines enzymatiques dans la réaction d'hydrolyse des glucides complexes en glucides simples, assimilables par l'intestin.
Vous porterez une attention particulière à la récolte des données en ayant une réflexion quant aux conditions nécessaires pour que celles-ci soient exploitables.
Supports
Fiche activité élève
Fiche de protocole
Tableur collaboratif (à placer sur un site collaboratif, Nuage par exemple)
Fiche technique Minispectro
Fiche laboratoire pour professeur
Production élèves
-exemple 1
-exemple 2
Bilan et retour des élèves
La mesure de la concentration avec le minispectro est simple et rapide, les élèves s'emparent du matériel et du logiciel rapidement.
Les élèves prennent conscience que l’acquisition des données peut être soumise à des incertitudes, voir des erreurs qu’il faut pouvoir identifier. Ils apprennent ainsi à constituer une base de données et à la trier/traiter pour que les interprétations soient le plus scientifiquement correct.
Pour aller plus loin / Liens
Une gamme étalon de couleur peut être construite et utilisée pour obtenir des valeurs de concentration. Pour cela il faut mesurer l'absorbance de cuves avec différentes concentrations en amidon connues (25 μL d'eau iodée + 2 mL d'amidon + 2 mL d'amylase rendue inactive).
