Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9
50Digestion et nutriments
Chapitre 25 suivait la bouchée de pain le long du tube et promettait que « les sucs digestifs la démontent ». Cette année, nous ouvrons les portes de l’atelier : que font exactement les sucs, quels sont les nutriments qu’ils produisent, et comment la paroi de l’intestin grêle gère-t-elle le plus grand passage de frontière du corps ? La bouchée de pain est de retour — sous de meilleurs instruments.
50.1 Les sucs au travail
Proposition 50.1 (La digestion est un démontage chimique)
Mâcher et brasser ne font que casser les aliments en morceaux plus petits ; le vrai démontage est chimique. Les sucs digestifs — la salive, le suc de l’estomac, les sucs déversés dans l’intestin grêle — contiennent des substances de travail qui coupent les gros constituants des aliments en petits : l’amidon en sucres, la matière de construction de la viande et des œufs en ses petites unités, les graisses en les leurs. Chaque suc a ses spécialités, et chacun travaille au mieux dans les conditions de son propre poste.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 50.2 (La version de paillasse)
L’expérience classique fait tourner la digestion dans du verre. Deux tubes de pâte d’amidon cuite à la température du corps : l’un reçoit de la salive fraîche, l’autre de la salive bouillie (donc gâtée). Une heure plus tard, le test de l’amidon trouve le tube 2 inchangé — toujours de l’amidon — alors que la pâte du tube 1 s’est changée en sucres, exactement le goût sucré de Exemple 25.4, produit sans la moindre bouche. Le suc seul a fait le démontage — et le témoin bouilli montre que sa substance de travail est détruite par la chaleur, comme le serait une machinerie délicate.
Remarque 50.3 (Pourquoi démonter, au fond ?)
Les gros constituants des aliments ne peuvent pas plus traverser la paroi de l’intestin qu’une armoire ne passe par une boîte aux lettres. Et le corps n’en veut pas entiers : il veut des pièces — de petites unités qu’il peut rebâtir en sa propre substance (Proposition 41.1). La digestion est un démontage pour le transport et pour le remontage : du meuble en kit, à chaque repas.
50.2 Les nutriments
Définition 50.4 (Les familles de nutriments)
Le démontage donne les nutriments — les petits constituants prêts pour le sang :
- les sucres (le glucose avant tout, le carburant de Proposition 49.1), issus des aliments amylacés et sucrés ;
- les petites unités de matière de construction, issues de la viande, du poisson, des œufs, des produits laitiers et des légumineuses — les briques de la construction de Proposition 18.1 ;
- les unités des graisses — à la fois carburant dense et matériau de construction ;
- plus des passagers qui n’ont besoin d’aucun démontage : les vitamines, les sels minéraux, et l’eau elle-même.
Les familles d’aliments de Définition 18.3 sont, au fond, des fournisseurs de ces familles de nutriments — la liste de courses derrière la liste de courses.
Exemple 50.5 (Un déjeuner, détaillé)
Le déjeuner équilibré de Exemple 18.4, relu en nutriments : les pâtes — de l’amidon, démonté en glucose par litres ; le poisson — de la matière de construction, coupée en ses unités ; l’huile sur les haricots — des unités de graisse ; les haricots et la pomme — des vitamines, des sels minéraux, de l’eau, plus des fibres. Les fibres, remarque-le, sont l’exception qui éclaire le système : aucun de nos sucs ne sait les couper, si bien qu’elles ne traversent rien et poursuivent leur route — le volume des restes (Proposition 25.5), qui fait son propre balayage utile.
50.3 Le grand passage
Proposition 50.6 (L’absorption au niveau des villosités)
Le passage promis dans Proposition 25.5 se fait à travers la paroi interne de l’intestin grêle, et cette paroi est bâtie pour cela : repliée, et tapissée de millions de villosités — des bosses en forme de doigt, hautes d’un millimètre, chacune enveloppant ses propres fins vaisseaux sanguins. Les villosités sont la raison pour laquelle la surface de passage atteint la taille d’un tapis de pièce (Remarque 25.6) : des replis sur des replis sur des doigts. Les nutriments traversent leurs parois minces et rejoignent le sang, qui les porte d’abord à un grand organe de tri et de stockage — le foie — avant la livraison générale.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 50.7 (Encore le cahier des charges)
Grandes, minces, humides, tapissées de sang : les villosités satisfont exactement le cahier des charges de Proposition 47.1 — pour des nutriments au lieu du dioxygène. Poches des poumons, lamelles des branchies, villosités de l’intestin : partout où le corps doit faire passer beaucoup de choses par une frontière, il bâtit la même machine. Repère le cahier des charges une fois, et tu le reconnaîtras partout.
Méthode 50.8 (Suivre un nutriment d’un bout à l’autre)
Pour n’importe quelle bouchée, suis un nutriment :
- nomme la famille de l’aliment et ses principaux constituants ;
- poste par poste, note où son démontage commence et s’achève, et quels sucs ont travaillé dessus ;
- traverse avec lui au niveau des villosités, jusque dans le sang, en passant par le foie ;
- livre-le : à une cellule au travail comme carburant (Proposition 49.1), ou à un chantier comme matériau (Définition 41.4).
Exemple 50.9 (Le suivi, appliqué au pain)
Le pain : famille des féculents, essentiellement de l’amidon. Le démontage commence dans la bouche (la salive — le goût sucré de la longue mastication), fait une pause dans l’acide de l’estomac, s’achève dans les sucs de l’intestin grêle : du glucose. Passage : villosités, sang, foie — qui met une partie du glucose en banque pour plus tard, l’un de ses nombreux services. Livraison : un muscle de cuisse en plein sprint le brûle dans l’heure. La bouchée de l’année 4, entièrement comptabilisée.
50.4 Exercices
Exercice 50.1 ★
Que font les sucs digestifs que les dents et le brassage ne peuvent pas faire ?
Solution
Solution de Exercice 50.1.
Ils démontent les aliments chimiquement : ils coupent leurs gros constituants — amidon, matière de construction, graisses — en petites unités prêtes pour le sang. Les dents et le brassage ne font que rapetisser les morceaux ; les sucs changent ce que sont ces morceaux.
Exercice 50.2 ★
Décris l’expérience des deux tubes à salive : montage, résultat et les deux conclusions.
Solution
Solution de Exercice 50.2.
Deux tubes de pâte d’amidon à la température du corps : l’un avec de la salive fraîche, l’autre avec de la salive bouillie. Au bout d’une heure, l’amidon du tube frais est devenu des sucres ; le tube bouilli est inchangé. Conclusions : le suc seul démonte l’amidon — sans aucune bouche — et l’ébullition détruit sa substance de travail.
Exercice 50.3 ★
Énumère les familles de nutriments et une source alimentaire de chacune.
Solution
Solution de Exercice 50.3.
Les sucres (le glucose) — issus des aliments amylacés et sucrés, comme le pain ; les unités de matière de construction — issues de la viande, du poisson, des œufs, des laitages, des légumineuses ; les unités de graisse — issues des huiles et du beurre ; plus les vitamines, les sels minéraux et l’eau — venus entre autres des fruits et des légumes.
Exercice 50.4 ★
Quels constituants des aliments n’ont besoin d’aucun démontage ? Et lequel met complètement en échec nos sucs — pour quelle utilité ?
Solution
Solution de Exercice 50.4.
Les vitamines, les sels minéraux et l’eau traversent tels quels. Les fibres mettent complètement en échec nos sucs : non coupées, elles ne traversent rien et poursuivent leur route comme le volume utile et balayant des restes.
Exercice 50.5 ★
Qu’est-ce qu’une villosité ? Qu’enveloppe chacune d’elles ?
Solution
Solution de Exercice 50.5.
Une bosse en forme de doigt de la paroi interne de l’intestin grêle, haute d’un millimètre environ, l’une des millions. Chacune enveloppe ses propres fins vaisseaux sanguins.
Exercice 50.6 ★
Où va le sang venu de l’intestin avant la livraison générale, et nomme un service que rend cet organe.
Exercice 50.7 ★★
Explique l’image du meuble en kit de Remarque 50.3 : les deux raisons pour lesquelles les aliments doivent être démontés.
Solution
Solution de Exercice 50.7.
Le transport : les gros constituants des aliments ne peuvent pas traverser la paroi de l’intestin — l’armoire et la boîte aux lettres. Et le remontage : le corps bâtit sa propre substance à partir de petites unités, si bien qu’il veut des pièces, pas des meubles — du kit pour le voyage et pour la reconstruction.
Exercice 50.8 ★★
Pourquoi le tube à salive bouillie compte-t-il ? Nomme la méthode, et dis ce que l’ébullition montre sur la substance de travail du suc.
Solution
Solution de Exercice 50.8.
C’est le témoin d’une expérience honnête : identique en tout, sauf l’état de travail du suc. Son amidon inchangé attribue le démontage à la salive fraîche en particulier — et montre que la substance de travail est fragile à la chaleur, détruite par l’ébullition comme une machinerie délicate.
Exercice 50.9 ★★
Place les villosités à côté des poches des poumons et des lamelles des branchies : énonce le cahier des charges commun, et la cargaison de chaque machine.
Solution
Solution de Exercice 50.9.
Toutes trois sont des surfaces de passage grandes, minces, humides et tapissées de sang. Cargaison : le dioxygène et le dioxyde de carbone pour les poches des poumons et les lamelles des branchies ; les nutriments pour les villosités. Un cahier des charges, trois frontières.
Exercice 50.10 ★★
Applique Méthode 50.8 à un œuf dur (matière de construction), jusqu’à un chantier de réparation dans une éraflure qui guérit (Exercice 45.10).
Solution
Solution de Exercice 50.10.
L’œuf : famille de la matière de construction. Le démontage commence dans le suc acide de l’estomac (le sort des cubes dans l’intestin de verre) et s’achève dans l’intestin grêle : de petites unités de construction. Passage : villosités, sang, foie. Livraison : à l’éraflure en train de guérir, où des cellules de peau qui se divisent prennent ces unités comme matériau pour la reconstruction.
Exercice 50.11 ★★
Un régime brutal supprime tous les aliments riches en matière de construction pendant des semaines. À l’aide de Définition 50.4 et de Définition 41.4, prédis ce qui vient à manquer et ce qui souffre en premier dans un corps encore en croissance.
Solution
Solution de Exercice 50.11.
Ce sont les unités de matière de construction qui viennent à manquer. Les premiers à souffrir sont tous les chantiers et tous les renouvellements : la croissance elle-même, l’entretien des muscles, les réparations, et les revêtements et constituants du sang sans cesse renouvelés — les nutriments carburants ne peuvent pas les remplacer, parce que des briques et du bois de chauffage ne sont pas interchangeables.
Exercice 50.12 ★★★
« La digestion change un repas en liste de livraisons. » Défends la phrase d’un bout à l’autre — sucs, nutriments, villosités, foie, livraisons — en un paragraphe.
Solution
Solution de Exercice 50.12.
Par exemple : un repas entre sous forme de meubles — amidon, matière de construction, graisse. Poste après poste, ses sucs coupent chacun en ses unités : sucres, unités de construction, unités de graisse — la liste de livraisons. Au niveau des villosités, la liste passe dans le sang, le foie trie, met en banque et libère, et le sang distribue : du carburant aux muscles au travail, des briques aux chantiers, le reste aux réserves. Ce qui était posé dans l’assiette circule en quelques heures sous forme de livraisons munies d’adresses.
50.5 Problème : l’intestin de verre
Problème 50.1
Problème du week-end — bâtir la digestion sur la paillasse, tube par tube
La classe bâtit un « intestin de verre » : un portoir de tubes à la température du corps, chacun simulant un poste du tube digestif. Tube M (bouche) : pâte d’amidon plus salive fraîche. Tube M : pâte d’amidon plus salive bouillie. Tube S (estomac) : cubes de blanc d’œuf plus suc gastrique acheté en pharmacie. Tube S : les mêmes cubes dans de l’eau pure. Tous tournent deux heures ; puis viennent les tests — de l’amidon, des sucres, et un coup d’œil aux cubes.
Partie I — Prédictions et résultats.
- Prédis les résultats des quatre tubes au bout de deux heures.
- M devient sucré, M non. Énonce la conclusion, et le rôle exact de M.
- Les cubes de S rétrécissent, ramollissent et s’éclaircissent ; ceux de S restent inchangés. Qu’a fait le suc gastrique — et quelle famille de nutriments est en train d’être produite ?
- Aucun tube n’a été mâché ni brassé. Que prouve le portoir sur l’endroit où se trouve le vrai travail de la digestion ?
Partie II — Améliorer le modèle.
- Un élève propose de faire tourner le tube M à la température du réfrigérateur « pour la propreté ». Objecte, avec le modèle de Proposition 42.8 appliqué aux sucs.
- Un autre propose un seul gros tube avec les deux sucs mélangés. Quel fait poste par poste de Proposition 50.1 le mélange brouillerait-il ?
- L’intestin de verre n’a pas de paroi : rien n’y est absorbé. Quelle structure un modèle complet devrait-il ajouter, et quelles deux propriétés son matériau doit-il avoir ?
- Ajoute des fibres — des flocons de son — dans un cinquième tube où tous les sucs sont disponibles. Prédis son état au bout de deux heures, et ce que cela signifie pour le modèle.
Partie III — Du verre à l’intestin.
- Dans le corps, les sucres de M rencontreraient ensuite les villosités. Poursuis leur voyage en quatre étapes.
- Le suc de l’estomac travaille en milieu très acide ; les sucs de l’intestin ont besoin que cette acidité soit neutralisée. Que dit cela sur « chaque suc dans les conditions de son propre poste » — et sur le fait d’avaler en traversant les postes dans l’ordre ?
- Un laboratoire pharmaceutique vend des gélules de sucs pour les personnes dont les postes fonctionnent mal. Explique, avec le portoir, pourquoi une telle thérapie est seulement possible.
- Résume le travail pratique en une phrase contenant sucs, nutriments et tubes témoins.
Solution
Solution de Problème 50.1.
1. M : amidon disparu, sucres présents. M : amidon inchangé. S : cubes attaqués — rétrécis, ramollis. S : cubes inchangés.
2. La substance de travail de la salive démonte l’amidon en sucres. M est le témoin : identique sauf pour le suc bouilli, il prouve que le démonteur était la salive fraîche et rien d’autre dans le tube.
3. Il a commencé à démonter la matière de construction de l’œuf — à la couper vers ses petites unités, les nutriments de construction. (Les cubes qui s’éclaircissent et rétrécissent sont ce découpage rendu visible.)
4. Que le vrai travail est chimique : sans aucune dent ni aucun brassage dans les tubes, le démontage s’est fait partout où le bon suc a rencontré le bon aliment. La rupture mécanique ne fait que servir la chimie.
5. Les sucs sont des substances de travail avec leurs conditions de travail : refroidis, ils restent inactifs — comme tout ouvrier, du décomposeur à la levure. Le tube resterait non digéré, et ne prouverait que ceci : les réfrigérateurs mettent la chimie en pause.
6. Que chaque suc a ses spécialités et les conditions de son propre poste : mélangés dans un seul tube, aucun des deux ne travaille au mieux, et le modèle perd l’ordre poste par poste du tube digestif — justement ce qu’il est censé enseigner.
7. La paroi absorbante : une surface tapissée de villosités. Son matériau doit être mince (un passage facile) et perméable de façon sélective aux petites unités — avec, dans le corps, des vaisseaux sanguins derrière elle pour emporter ce qui a traversé.
8. Des flocons inchangés : aucun de nos sucs ne coupe les fibres. Signification : le modèle prédit correctement le sort réel des fibres — ne traverser rien, poursuivre en balayant — l’exception qui trace les limites du système.
9. À travers les parois minces des villosités ; jusque dans le sang ; par le foie, qui en met une part en banque ; puis en livraison générale vers les cellules du corps — un muscle au travail les brûlant dans l’heure.
10. Les conditions font partie de la machinerie : chaque poste est réglé — acide ici, neutralisé là — si bien que les sucs doivent rencontrer les aliments dans le bon ordre, ce que la traversée des postes par la déglutition assure exactement. Le tube digestif est une chaîne de production, pas un seau.
11. Parce que les ouvriers de la digestion sont des substances, non des organes : comme le montre le portoir, un suc démonte son aliment partout où les deux se rencontrent dans les bonnes conditions. Une gélule qui livre le suc manquant au bon poste peut donc faire la chimie de ce poste.
12. « Les sucs, chacun à son poste, coupent les aliments en nutriments — et les tubes témoins ont prouvé que c’étaient bien les sucs, et rien d’autre, qui coupaient. »