{"id":4818,"date":"2024-05-16T09:07:29","date_gmt":"2024-05-16T07:07:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=4818"},"modified":"2024-05-16T09:07:29","modified_gmt":"2024-05-16T07:07:29","slug":"une-application-pour-simuler-la-cinetique-de-lhydrolyse-de-lamidon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=4818","title":{"rendered":"Une application pour simuler la cin\u00e9tique de l’hydrolyse de l’amidon"},"content":{"rendered":"

par Fabrice PELLEGRIN<\/em><\/p>\n

Le logiciel \u00ab Hydrolyse de l\u2019amidon \u00bb, \u00e9crit en HTML5, est utilisable sur tous les supports.
\nIl permet de simuler la r\u00e9alisation d\u2019exp\u00e9riences sur la catalyse enzymatique et chimique de l\u2019amidon en faisant varier les conditions de pH et de temp\u00e9rature.<\/p>\n

<\/p>\n\n\n\n\n\n
\n

OBJECTIFS P\u00c9DAGOGIQUES (PROPOSITIONS)<\/span><\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

Notions fondamentales mobilis\u00e9es<\/td>\nPrincipes et conditions de la catalyse enzymatique.<\/td>\n<\/tr>\n
Comp\u00e9tences travaill\u00e9es<\/td>\nComp\u00e9tences travaill\u00e9es Concevoir, cr\u00e9er, r\u00e9aliser (Concevoir et mettre en \u0153uvre des strat\u00e9gies de r\u00e9solution, Concevoir et mettre en \u0153uvre un protocole, Interpr\u00e9ter des r\u00e9sultats et en tirer des conclusions).<\/p>\n

Pratiquer des d\u00e9marches scientifiques (Observer, questionner, formuler une hypoth\u00e8se, en d\u00e9duire ses cons\u00e9quences testables ou v\u00e9rifiables, exp\u00e9rimenter, raisonner avec rigueur, mod\u00e9liser, argumenter).
\nUtiliser des outils et mobiliser des m\u00e9thodes pour apprendre (travailler en \u00e9quipe, collaborer).
\nUtiliser des outils num\u00e9riques (Utiliser des logiciels
\nd\u2019acquisition, de simulation et de traitement de donn\u00e9es).<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Remarque sur l’utilisation de l’application<\/strong> :<\/span><\/p>\n

Il est fondamental de bien prendre conscience que le contr\u00f4le de l’activit\u00e9 enzymatique par le pH et la temp\u00e9rature peuvent \u00eatre abord\u00e9s dans le cadre d\u2019une d\u00e9marche mais qu’il ne s’agit pas d’attendus du programme de Premi\u00e8re Sp\u00e9cialit\u00e9. Le logiciel permet de r\u00e9aliser des exp\u00e9riences en obtenant des r\u00e9sultats rapidement. Il peut \u00eatre utilis\u00e9 dans l\u2019optique d\u2019une diff\u00e9renciation p\u00e9dagogique et\/ou d\u2019une pr\u00e9paration d\u2019une d\u00e9marche avant manipulation. En effet le but du logiciel n\u2019est pas de se substituer au r\u00e9el.<\/p>\n

\"Capture<\/a>

Capture d’\u00e9cran du logiciel \u00ab\u00a0Hydrolyse de l’amidon\u00a0\u00bb<\/p><\/div>\n

 <\/p>\n

1. Description de l’application<\/h2>\n

\u00c0 l\u2019ouverture de l\u2019application se trouve, sur une seule page, tout le mat\u00e9riel requis pour mener \u00e0 bien diverses exp\u00e9riences.<\/p>\n

Quatre tableaux permettent de choisir la solution qui sera pr\u00e9sente dans chaque tube : une solution d\u2019amidon, une solution de saccharose ou de l\u2019eau distill\u00e9e. Il est impossible de r\u00e9aliser un test sur un tube sans ce premier choix.<\/p>\n

A chaque tube est associ\u00e9 un thermom\u00e8tre permettant de r\u00e9gler la temp\u00e9rature par simple clic sur le curseur. Les temp\u00e9ratures sont pr\u00e9d\u00e9finies\u00a0: 3, 33, 37, 40 et 90\u00b0C.<\/p>\n

Dans la partie sup\u00e9rieure de l\u2019\u00e9cran, la souris permet de d\u00e9placer 5 r\u00e9cipients diff\u00e9rents. On trouve une solution de Lugol, une solution d\u2019acide chlorhydrique, une solution de soude, une solution d\u2019amylase et une derni\u00e8re de saccharase. Une fois positionn\u00e9 au dessus d\u2019un tube, le r\u00e9cipient provoque l\u2019apparition d\u2019un bouton permettant de verser le liquide. Chaque r\u00e9cipient ne peut \u00eatre d\u00e9vers\u00e9 qu\u2019une seule fois dans chaque tube.<\/p>\n

Comme toutes les solutions, celle de Lugol peut \u00eatre utilis\u00e9e \u00e0 n\u2019importe quel moment. Par exemple en d\u00e9but d\u2019exp\u00e9rience, son \u00e9ventuel changement de couleur au cours du temps sera progressif et pourra \u00eatre observ\u00e9.<\/p>\n

Les contenants \u00ab HCl\u00bb et \u00ab soude \u00bb permettent de faire varier le pH. Au d\u00e9part, seules les valeurs 1, 3, 5 pour HCl ainsi que 9 et 11 pour la soude sont possibles. Par la suite, la valeur 1 n\u2019est pas modifiable et les autres valeurs ne sont modifiables que pour obtenir la neutralit\u00e9.<\/p>\n

Deux autres r\u00e9cipients contiennent les enzymes \u00ab\u00a0Amylase\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0Saccharase\u00a0\u00bb.<\/p>\n

En utilisant la souris, dix bandelettes-test peuvent \u00eatre d\u00e9plac\u00e9es et gliss\u00e9es dans chaque tube. Une fois positionn\u00e9e au dessus d\u2019un tube, le mouvement de la bandelette vers l\u2019int\u00e9rieur est guid\u00e9 afin de la maintenir verticale. Un indicateur color\u00e9 au bout de la bandelette \u00e9value la quantit\u00e9 de sucre r\u00e9ducteur pr\u00e9sente dans la solution. Chaque couleur correspond \u00e0 une quantit\u00e9 de sucre et les couleurs situ\u00e9es sur la boite positionn\u00e9e \u00e0 gauche permettent d\u2019\u00e9valuer cette quantit\u00e9. Une poubelle permet de nettoyer l’\u00e9cran des bandelettes jug\u00e9es inutiles. Chaque bandelette, une fois utilis\u00e9e, affiche les conditions de l\u2019exp\u00e9rience dans laquelle elle a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e : le num\u00e9ro du tube, la temp\u00e9rature, le pH, la pr\u00e9sence d\u2019amylase, la pr\u00e9sence de saccharase et le temps \u00e9coul\u00e9. Un bouton associ\u00e9 permet de masquer ces donn\u00e9es ou de les afficher. Comme indiqu\u00e9 en consigne en partie gauche de l’\u00e9cran, la temp\u00e9rature et le pH indiqu\u00e9s par la bandelette correspondent \u00e0 ceux en vigueur lorsque le bouton \u00ab R\u00e9sultat \u00bb a \u00e9t\u00e9 actionn\u00e9.<\/p>\n

Le choix du saccharose au d\u00e9part impose des conditions de pH et de temp\u00e9rature d\u00e9finies\u00a0: 37\u00b0C et pH = 7. Ces valeurs ne peuvent pas \u00eatre modifi\u00e9es.<\/p>\n

Toutes les conditions de chaque exp\u00e9rience sont affich\u00e9es sous les tubes et sont actualis\u00e9es en fonction des manipulations. Un bouton \u00ab\u00a0r\u00e9sultat\u00a0\u00bb permet d\u2019ajouter 5 minutes. Il n\u2019y pas de limite de temps.<\/p>\n

Quelques d\u00e9finitions sont pr\u00e9sentes en bas et \u00e0 gauche de l\u2019\u00e9cran.<\/p>\n

 <\/p>\n

2. Les diff\u00e9rents tests possibles<\/h2>\n

Catalyse chimique<\/u>\u00a0:<\/p>\n

Une temp\u00e9rature de 90\u00b0C associ\u00e9e \u00e0 un pH = 1 permet d\u2019hydrolyser l\u2019amidon. Cette r\u00e9action sera compl\u00e8te au bout de 50 minutes. Il est possible de la suivre \u00e0 l\u2019aide des bandelettes et du Lugol. En changeant la temp\u00e9rature en cours de r\u00e9action, celle-ci s\u2019arr\u00eate et pourra toutefois reprendre si la temp\u00e9rature initiale est r\u00e9tablie.<\/p>\n

Catalyse enzymatique<\/u>\u00a0:<\/p>\n

En pr\u00e9sence d\u2019amylase, une temp\u00e9rature de 37\u00b0C associ\u00e9e \u00e0 un pH = 7 permet d\u2019hydrolyser l\u2019amidon en\u00a05 minutes. Cette catalyse peut aussi \u00eatre mise en \u00e9vidence par l\u2019action de la saccharase sur le saccharose.<\/p>\n

Sp\u00e9cificit\u00e9 de l\u2019enzyme<\/u>\u00a0:<\/p>\n

En choisissant le saccharose au d\u00e9part, les bandelettes montrent que l\u2019amylase n\u2019a aucun effet. De m\u00eame, la saccharase n\u2019a aucun effet sur l\u2019amidon. Le saccharose n\u2019est pr\u00e9sent que pour mettre en \u00e9vidence la sp\u00e9cificit\u00e9. C\u2019est pour cela que son choix au d\u00e9part impose des conditions pr\u00e9d\u00e9finies.<\/p>\n

Influence de la temp\u00e9rature et du pH\u00a0: <\/u><\/p>\n

La r\u00e9action ne peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e qu\u2019avec l\u2019amidon. L’enzyme catalyse la r\u00e9action d’hydrolyse en pr\u00e9sence d’amidon lorsque le pH est compris entre 5 et 9 et la temp\u00e9rature entre 33 et 40\u00b0C.<\/p>\n

C’est \u00e0 pH = 7 et \u00e0 la temp\u00e9rature de 37\u00b0C que l’activit\u00e9 est optimale, c’est-\u00e0-dire plus rapide. Elle est compl\u00e8te apr\u00e8s un clic \u00ab\u00a0R\u00e9sultat\u00a0\u00bb c\u2019est-\u00e0-dire 5 minutes.<\/p>\n

Lorsque la temp\u00e9rature atteint 90\u00b0C, l’enzyme est d\u00e9finitivement d\u00e9truite. Elle est \u00e9galement d\u00e9natur\u00e9e lorsque le pH =1, 3 ou 11. Un retour aux conditions optimales ne changera rien.<\/p>\n

Les conditions peuvent \u00eatre modifi\u00e9es en cours d\u2019exp\u00e9rience.<\/p>\n

L’enzyme reste fonctionnelle \u00e0 une temp\u00e9rature de 3\u00b0C : la r\u00e9action sera possible en la modifiant.<\/p>\n

\"Capture<\/a>

Capture d’\u00e9cran du logiciel \u00ab\u00a0Hydrolyse de l’amidon\u00a0\u00bb<\/p><\/div>\n

 <\/p>\n

Liens<\/h2>\n

Lien vers l’application en ligne (sur le site de l’auteur) :
\nhttps:\/\/www.svtanim.fr\/Hydrolyse.html<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

par Fabrice PELLEGRIN Le logiciel \u00ab Hydrolyse de l\u2019amidon \u00bb, \u00e9crit en HTML5, est utilisable sur tous les supports. Il permet de simuler la r\u00e9alisation d\u2019exp\u00e9riences sur la catalyse enzymatique et chimique de l\u2019amidon en faisant varier les conditions de pH et de temp\u00e9rature.<\/p>

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