Digestion et acidité

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Organisation et transformations de la matière - Le corps humain et la santé
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Inédit

Sciences et techno

sci3_1600_00_03C

Physique-chimie – SVT

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Sujet inédit

physique-chimie et svt • 50 points

Digestion et acidité

Les brûlures d’estomac et les ulcères sont dus à l’acidité de l’estomac.

Comment expliquer la présence d’acide chlorhydrique dans notre tube digestif ? Comment lutter contre ces désagréments ?

1. SVT • l’acidité de l’estomac 25 points

Document 1 Digestion et suc gastrique

La digestion consiste à transformer dans le tube digestif les aliments consommés en molécules plus petites ou nutriments qui passent ensuite dans le sang et sont distribués à tous les organes du corps. L’estomac permet le début de la digestion des protéines.

Les cellules de la paroi de l’estomac humain produisent environ 2 litres de suc gastrique par jour qui contient :

de l’acide chlorhydrique qui abaisse le pH, facilite la digestion par les enzymes et détruit les micro-organismes ;

des enzymes digestives (pepsine et lipase gastrique) ;

du mucus ayant un rôle de protection physique de la paroi de l’estomac vis-à-vis de l’acidité.

Document 2 Acidité et activité enzymatique

Chaque enzyme possède un pH optimal d’activité. À ce pH, l’enzyme agit au maximum et permet une bonne digestion. Au contraire, plus on s’éloigne de ce pH, moins l’enzyme est active.

À son arrivée dans l’estomac le bol alimentaire est neutre, il a un pH de 7.

Enzyme

Localisation

Origine

Molécules digérées

pH optimal

pepsine

estomac

estomac

protéines

3

amylase

bouche

glandes salivaires

glucides

7

trypsine

intestin

pancréas

protéines

8

Document 3 Ulcère de l’estomac

Un ulcère est dû à des plaies dans la paroi de l’estomac qui entraînent de fortes douleurs.

La bactérie Helicobacter pylori (H. Pylori) survit à l’acidité, elle causerait approximativement de 60 % à 80 % des ulcères de l’estomac. Ces bactéries envahissent la couche de mucus qui protège normalement l’estomac et l’intestin grêle de l’acidité, et perturberaient ce mécanisme protecteur chez certaines personnes.

La prise d’anti-inflammatoires non stéroïdiens ou AINS (par exemple l’aspirine, l’ibuprofène) est la seconde cause la plus fréquente d’ulcère.

Une production excessive d’acide par l’estomac (hyperacidité gastrique), liée au tabagisme, à une consommation excessive d’alcool, à un stress important, peut favoriser l’apparition d’ulcère.

Source : www.passeportsante.net

1. D’après le document 1, quels sont les rôles du suc gastrique ?

2. Expliquer comment l’acidité de l’estomac améliore la digestion des protéines d’après les documents 1 et 2.

3. Comment expliquer les ulcères en cas d’infection par la bactérie Helicobacter pylori ?

4. Comment peut-on éviter les ulcères ?

2. Physique-chimie • les solutions acides 
et basiques 25 points

Document 1 Un médicament contre les brûlures d’estomac

Les brûlures d’estomac sont provoquées par le reflux gastro-œsophagien : des remontées d’acide chlorhydrique depuis l’estomac vers l’œsophage. Le bicarbonate de soude (également dit bicarbonate de sodium) neutralise l’acide chlorhydrique en le transformant en chlorure de sodium. Le soulagement est immédiat et dure une trentaine de minutes environ. Petit inconvénient de la réaction : elle produit également du gaz carbonique : CO2.

Source : www.e-sante.fr

Document 2 Trois médicaments contre la douleur

L’ibuprofène, ou acide alpha-méthyl propanoique, fait partie des médicaments dits anti-inflammatoires non stéroïdiens. Son mode d’action passe par le blocage de certaines enzymes, les cyclo-oxygénases, ce qui entraîne les propriétés anti-douleur et une diminution de la fièvre. C’est également l’effet de l’aspirine (de son nom pharmaceutique : acide acétylsalicylique).

Le paracétamol ou N-(4-hydroxyphényl) éthanamide est le principe actif d’une famille de médicaments antipyrétiques (traitement de la fièvre) et analgésiques (traitement de la douleur).

Source : d’après www.doctissimo.fr

1. a) Définir ce qu’est le pH d’une solution.

b) Les trois enzymes du document 2 de la partie SVT ont une activité optimale dans des milieux de pH différents. Dire pour chacune de ces enzymes si ce milieu est acide, neutre ou basique. Justifier.

c) Le pH d’un verre de boisson à base de jus de citron est 4. Son pH sera-t-il plus grand ou plus petit que 4 si on y ajoute de l’eau ? Justifier.

d) Le pH d’un vinaigre est de 3. Un jus d’agrumes a un pH égal à 4. Laquelle de ces deux solutions possède le plus d’ions H? Pourquoi ?

2. Une personne souffrant de fréquentes brûlures à l’estomac veut calmer un mal de tête. Elle dispose de cachets d’ibuprofène, d’aspirine et de paracétamol. Le ou lesquels de ces trois médicaments peut-elle prendre sans risquer de déclencher des brûlures dans son estomac ? Justifier la réponse.

3. Le document 1 mentionne que le bicarbonate de sodium « neutralise » l’acide chlorhydrique.

a) De quel type de réaction s’agit-il ?

b) Écrire en toutes lettres l’équation de la réaction entre l’acide chlorhydrique et le bicarbonate de sodium sachant qu’il se forme de l’eau en plus des produits cités dans le document 1.

c) L’expression « neutraliser » est-elle bien employée ici ? Justifier.

Les clés du sujet

Exercice 1 : SVT

Comprendre les documents

Le document 1 rappelle ce qu’est la digestion. Il localise les organes digestifs et particulièrement l’estomac. Il explique ce qu’est le suc gastrique.

Le document 2 montre la relation entre pH et activité des enzymes.

Le document 3 présente les symptômes et les causes des ulcères.

Répondre aux questions

1. Relève dans le document 1 les actions du suc gastrique en les surlignant dans le texte.

2. Commence par noter la particularité de l’enzyme de l’estomac à l’aide du tableau.

3. Utilise les documents 1 et 3.

4. Connaissant les causes des ulcères grâce au document 3, il est facile de donner des conseils pour les éviter.

Exercice 2 : physique-chimie

Comprendre les documents

Le document 1 informe sur la réaction chimique qui a lieu lors de la prise d’un remède contre les brûlures d’estomac.

Le document 2 donne des informations sur trois médicaments contre la douleur.

Répondre aux questions

1. Pour répondre à cette question tu dois bien connaître l’échelle des pH. Rappelle-toi aussi le rapport entre l’acidité et le taux des ions H+.

2. Les informations utiles se trouvent dans le document 2.

3. Les réponses aux trois questions résident dans les propriétés du bicarbonate de sodium et du chlorure de sodium (le sel).

Corrigé

Corrigé

1. SVT

1. Le suc gastrique facilite la digestion par la présence d’acide et d’enzymes. Son acidité permet de détruire les micro-organismes qui peuvent déclencher des maladies de type gastro-entérites. Le mucus protège la paroi de l’estomac de l’acidité.

Conseil

Trouve dans le tableau l’enzyme présente dans le suc gastrique et sa condition optimale de fonctionnement.

2. D’après le tableau, la pepsine produite par l’estomac fonctionne au maximum avec un pH acide de 3 par rapport à la trypsine de l’intestin et l’amylase salivaire qui ont besoin d’un pH neutre. Le pH d’arrivée du bol alimentaire est neutre.

C’est donc la production d’acide chlorhydrique par l’estomac qui abaisse le pH permettant ainsi l’activité de la pepsine et la digestion des protéines.

Sans l’ajout d’acide, la pepsine ne peut agir et la digestion des protéines est mauvaise.

3. La bactérie H. Pylori n’est pas détruite par l’acidité de l’estomac. Elle peut alors se développer dans le mucus et empêcher son rôle protecteur. Les cellules de la paroi de l’estomac sont alors attaquées par l’acide gastrique, ce qui provoque les plaies et brûlures.

4. Les causes des ulcères sont la présence de bactéries, difficile à éviter, mais aussi la prise de médicaments et des causes de production trop importante d’acide gastrique.

Pour éviter les ulcères, il ne faut donc pas utiliser d’anti-inflammatoires non stéroïdiens ou avec un traitement associé visant à diminuer le pH. De même il faut éviter le stress, l’alcool et la cigarette qui augmentent le pH gastrique et les risques d’ulcères.

2. Physique-chimie

1. a) Le pH est un nombre sans unité donnant l’acidité et/ou la basicité d’une solution. L’échelle des pH s’étend de 0 à 14.

b) Pour la pepsine, le milieu est acide car son pH est inférieur à 7 comme toutes les solutions acides dont le pH s’étend de 0 à 7 (7 non inclus).

Pour l’amylase le milieu est neutre car son pH est 7. Cette valeur de pH correspond aux solutions neutres comme l’eau pure.

La trypsine est active en milieu basique car son pH est supérieur à 7 comme toutes les solutions basiques dont le pH s’étend d’un peu plus de 7 à 14.

c) Cette boisson est acide. En y ajoutant de l’eau (neutre), on la dilue et on la rend moins acide, ce qui augmentera son pH. Le pH de la boisson sera donc plus grand que 4.

d) Le vinaigre est plus acide que le jus d’agrumes car son pH est inférieur à celui du jus de fruit (3 < 4) et plus le pH est faible, plus la solution est acide. D’autre part, plus une solution est acide et plus elle contient des ions H+. Nous pouvons en déduire que le vinaigre possède plus d’ions H+ que le jus de citron.

Remarque

Le nom d’une espèce chimique peut donner beaucoup d’informations sur celle-ci.

2. L’ibuprofène et l’aspirine sont des acides comme leurs noms pharmaceutiques l’indiquent. Par contre, le paracétamol ne contient pas l’indication « acide ». Une personne qui souffre de brûlures d’estomac ne doit pas ajouter à l’acidité de son milieu gastrique et ne doit pas prendre un médicament acide. Elle doit donc prendre le paracétamol pour calmer ses maux de tête.

Conseil

Souligne dans le document 1 les réactifs et les produits de la réaction, sans oublier l’eau.

3. a) La réaction chimique entre le bicarbonate de soude et l’acide chlorhydrique est une réaction acido-basique.

b) L’équation de cette réaction chimique est :

acide chlorhydrique + bicarbonate de sodium → dioxyde de carbone + eau + chlorure de sodium

c) Les produits de la réaction entre l’acide chlorhydrique et le bicarbonate de sodium ne contiennent pas d’acide ni de base (CO2, eau et chlorure de sodium). On peut donc dire que le bicarbonate de soude neutralise l’acide si sa quantité suffit à transformer tous les ions H+ apportés par l’acide chlorhydrique.