Dans le cadre du programme de cinquième, dans la partie "Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie" et le chapitre "La digestion des aliments et le devenir des nutriments", il est d’usage de faire réaliser aux élèves une digestion in vitro. On peut utiliser des vermicelles, de la semoule ou des blancs d’oeuf durs si l’on dispose de créneaux horaires suffisamment longs. Sinon, il est fréquent d’opter pour l’empois d’amidon, ou bien du blanc d’oeuf légèrement cuit, pour avoir une digestion rapide.

Le protocole que je vous propose a plusieurs atouts :
– il utilise un aliment solide, plus concret pour les élèves
– la digestion a lieu en seulement 20 min à 37°C
– il est facile à préparer pour le prof

On utilise comme aliment des feuilles de riz, qui servent à faire les nems et les rouleaux de printemps. On en trouve facilement en supermarché au rayon des produits asiatiques. Ces feuilles peuvent être découpées en fragments de taille sensiblement égales grâce à un ciseau, de manière à les distribuer aux élèves pour avoir des quantités comparables dans les tubes test et témoin.

On utilise une solution de pancréatine à 10g/L. L’amylase salivaire (en crachant légèrement dans le tube test) fonctionne très bien également. Les expériences n’ont par contre pas été menées avec la maxillase.

Tubes testés :

– feuille de riz + eau

– feuille de riz + pancréatine à 10g/L (2x2,5ml)

Test au glucose (clinistix : résultat après 10 sec) en amont systématiquement négatif (attention cependant de le faire rapidement après le mélange avec la pancréatine, car la digestion de l’amidon du riz a lieu même à température ambiante)

Résultats :

– "Disparition" de la feuille de riz (il reste des particules fines qui sédimentent) et test au glucose positif dans tous les tubes avec pancréatine (idem pour tube avec salive)

– Témoins sans changements

Compléments :

– Pour obtenir une pancréatine bien translucide, mélanger 1g de pancréatine pour 100 mL d’eau, agiter à la main et filtrer (avec du papier filtre classique) pour obtenir un filtrat bien translucide (ne pas hésiter à ne prendre que le début du filtrat, la fin étant moins claire) pour que l’aspect des tubes au départ soit similaire et la comparaison avant/après aisée pour les élèves
– L’utilisation de l’eau iodée, comme marqueur de l’amidon, se discute dans ce TP, sachant que le programme se limite à la notion de "transformation des aliments en nutriments" : on voit bien un aliment (la feuille de riz) se transformer en nutriments (le glucose). Toutefois, voici les résultats de digestion réalisées en utilisant de l’eau iodée, pour les collègues intéressés.
Lorsqu’on met des gouttes d’eau iodée dans le tube au départ afin de colorer la feuille de riz, la digestion se fait moins bien. Pas de problème en revanche si on fait colorer la feuille de riz à l’extérieur du tube.

• feuille de riz colorée eau iodée + eau

  

• feuille de riz colorée à l’eau iodée + pancréatine à 10g/L (2x2,5ml)

  

• Les résultats sont cohérents : la feuille de riz "disparaît" ainsi que la coloration. Toutefois, si on met quelques gouttes d’eau iodée dans le tube test à la fin de petites particules d’amidon se colorent en violet et finissent par sédimenter au fond du tube : la digestion n’est donc pas complète.

  

• Le témoin ne change pas

  

Pistes d’utilisation pédagogique

Après avoir étudié l’expérience historique de Spallanzani (ce qui a permis de travailler l’importance du témoin et amener la notion d’une digestion chimique des aliments par des sucs), on peut proposer aux élèves de concevoir une expérience pour aller plus loin que le savant Italien. On leur demandera de concevoir une expérience pour prouver que les aliments ne "disparaissent pas simplement" mais sont transformés en nutriments microscopiques solubles. En effet nous disposons aujourd’hui de "test de détection des nutriments" = les bandelettes de test au glucose.
Les élèves seront laissés en liberté avec le matériel nécessaire pour concevoir leur expérience et la réaliser.
L’avantage de la faible durée nécessaire pour digérer la feuille de riz permet aux groupes qui s’égarent et se rendent compte qu’ils se sont trompés de refaire l’expérience.

Les capacités que l’on peut évaluer sont nombreuses (réalisation du compte-rendu, autonomie, schémas éventuels, présentation des résultats.conclusion...) mais le principal intérêt de cette séquence est de pouvoir évaluer le raisonnement dans la conception de l’expérience, chose que l’on n’a pas le loisir de faire souvent en cinquième. : présence d’un témoin, test au glucose réalisé en amont de la digestion au bain-marie, même quantité d’aliment dans les tubes test et témoin, même quantité de pancréatine et d’eau dans les tubes test et témoin....