La communication nerveuse

Bonjour à tous !

Nous avons longuement étudié ce qui permet de réaliser un mouvement. Pour réaliser un mouvement il faut que les cellules des muscles produisent de l’énergie. Pour cela, elles ont besoins de glucose et de dioxygène. C’est grâce à ces deux substances que l’énergie est produite. Cette production d’énergie s’accompagne de la production de déchets comme le dioxyde de carbone et l’eau.

Dans l’espèce humaine, le dioxygène et le glucose sont prélevés dans le sang et le dioxyde de carbone est rejeté dans le sang. Nous pouvons dire que les cellules humaines réalisent leurs échanges avec le sang.

Pour augmenter les apports de dioxygène et de glucose aux cellules le rythme respiratoire augmente et le rythme cardiaque augmente également. Comme de l’énergie est produite lors de la production d’énergie, la température corporelle augmente elle aussi.

La production d’énergie par les cellules pose donc le problème de l’origine du glucose et du dioxygène, du rejet du dioxyde de carbone et des autres déchets et de la circulation du sang.

Mais pour le moment nous allons étudier comment le mouvement est commandé. Nous débutons un nouveau chapitre et il traitera de la commande nerveuse du mouvement.

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Une autre expérience de digestion in vitro (correction)

Max : « Il est temps de corriger. Je redonne le sujet. »

Résultats :

Après 24h on voit que le morceau de viande est un peu réduit et que la viande hachée n’est presque plus visible.

Interprétation des résultats :

La viande hachée est moins visible que lorsqu’elle n’est pas hachée car elle est plus facilement dissoute.

Conclusion :

La mastication des aliments facilite l’action des sucs digestifs. Les aliments mâchés seront plus vite dissous par les sucs digestifs.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « C’est ça qu’on appelle la digestion monsieur Max ? »

Max : « Bonne question 🙂 Effectivement. Voulez-vous essayer de proposer une définition de la digestion ? »

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Une expérience de digestion in vitro

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. Qui veut commencer le petit rappel ? Nous avons déjà vu deux paragraphes et vous pouvez donc en résumer un chacun. »

Samuel : « Tu peux commencer Léo. »

Léo : « Le but de ce chapitre est de comprendre comment le sang est réapprovisionné en nutriments. On se doute que c’est en mangeant mais ce n’est pas suffisant de dire ça. Nous savons que les vertébrés peuvent avoir des dents. C’est important les dents pour se nourrir. Il y a deux principaux types de dentures : la denture homodonte et la denture hétérodonte. La denture homodonte c’est quand toutes les dents sont du même type. Chez les hétérodontes il y a plusieurs types de dents : les incisives, les canines, les prémolaires et les molaires. Nous avons également vu que le type de denture dépend du régime alimentaire. »

Max: « Très bien Léo. Samuel ? »

Samuel : « Ensuite nous avons vu l’appareil digestif. Il est constitué d’un tube digestif sur lequel sont branchées des glandes digestives qui produisent des sucs digestifs. Le tube digestif commence par la bouche. Ensuite il y a l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le gros intestin qui se termine par l’anus. Les glandes digestives sont les glandes salivaires, le foie, la vésicule biliaire, le pancréas et les glandes gastriques et intestinales. Elles produisent des sucs digestifs. »

Léo : « Nous savons également que le contenu du tube digestif change en fonction de son avancée. »

Max : « Bravo ! Encore une fois vous connaissez bien vos leçons. »

Léo : « Monsieur Max, à quoi servent les sucs digestifs ? »

Samuel : « J’ai une hypothèse moi ! On sait que le contenu du tube digestif change en fonction de son avancée. On sait également que ce contenu se mélange au sucs digestifs. C’est de plus en plus liquide et on ne voit plus de morceaux. Je suppose donc que les sucs digestifs solubilisent les aliments. »

Léo : « Ah oui 🙂 Il faudrait vérifier cela expérimentalement. Qu’est ce qu’on pourrait faire… On prend un aliment et on le met au contact d’un suc digestif. »

Samuel : « Il faut un témoin ! On pourrait remplacer le suc digestif par de l’eau. »

Léo : « Et on attend. La digestion ça se fait pas comme ça tout de suite. »

Max : « N’oubliez pas de mettre vos tubes à 37°C. »

Léo : « Oui ! Pour faire comme dans le corps humain ! »

Max : « C’est très bien. Je vous montre les résultats ? »

Samuel : « Ça sent l’activité notée. Formulez les résultats. Interprétez les résultats. Formulez la conclusion. »

Max : « Oui 🙂 Je vous la distribue. Au travail mes petits. »

Activité ; une expérience de digestion in vitro

Observation : Nous savons que lors de son avancée dans l’estomac et l’intestin grêle le bol alimentaire change d’aspect. Il devient de plus en plus liquide. Nous savons également que le bol alimentaire se mélange aux sucs digestifs.

Problème : Comment expliquer la transformation des aliments ?

1. Formulez une hypothèse qui répond à ce problème.

Le protocole ci-dessous montre le protocole et les résultats obtenus après avoir fait une expérience qui permet de répondre à l’hypothèse.

Protocole et résultats

2. Rédigez le protocole expérimental.

3. Pourquoi les tubes sont-ils placés à 37°C pendant toute la durée de l’expérience ?

4. Formulez les résultats de cette expérience.

5. Interprétez ces résultats.

(Aide : quand un produit n’est plus visible à l’état solide mais qu’il est passé dans le liquide on dit qu’il est devenu soluble.)

6. Vous pouvez maintenant répondre au problème c’est-à-dire formuler la conclusion.

Max : « Bien. Je suppose que vous avez terminé. Je ramasse les copies. Merci mes petits. Retrouvons-nous dans l’article suivant pour la correction. »

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L’appareil digestif (leçon)

II. ANATOMIE DE L’APPAREIL DIGESTIF.

L’ anatomie est la science qui étudie la disposition des organes.

1. Le tube digestif.

Les aliments sont avalés. Ils sont rapidement transformés en bol alimentaire. Le bol alimentaire avance dans l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et les excréments sont évacué par l’anus. Ces organes constituent le tube digestif.

Le tube digestif est un long tuyau allant de la bouche à l’anus et comprenant l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle et le gros intestin. Il se termine par l’anus.

Le tube digestif n’est pas exactement le même selon les régimes alimentaires. Les rongeurs ont un cæcum très développé et des intestins très longs. Chez les zoophages l’estomac est plus développé.

2. Les glandes digestives.

Les glandes digestives sont des organes qui produisent les sucs digestifs indispensables à la digestion des aliments.

L’appareil digestif est constitué du tube digestif et des glandes digestives qui produisent les sucs digestifs.

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Dentures et régimes alimentaires (correction et leçon)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous allons corriger votre travaux. Pas de panique. Sans vous donner vos notes pour le moment je peux vous dire que la moyenne est de 20/20 🙂 « 

Samuel et Léo :  » 🙂 « 

Max : « Voici la correction. J’ai ajouté les formules dentaires. »

Léo : « Monsieur Max, vous pouvez nous expliquer la formule dentaire s’il vous plaît ? »

Max : « Bien sûr. C’est une façon de décrire rapidement la denture d’un animal. On donne les nombres de dents pour chacun des types pour une demi-mâchoire supérieure et une demi-mâchoire inférieure en allant de l’avant vers l’arrière. Pour l’humain cela donne :

Léo : « Deux incisives, une canine, deux prémolaires et trois molaires. Pareil en bas. Ça fait bien 32 dents. »

Max : « Voici donc la correction. Qu’avez-vous retenu de cette activité ? »

Samuel : « Je commencerais par dire que parfois un animal a un seul type de dent, comme le crocodile, et parfois il en a plusieurs. »

Max : « Ce sont les homodontes et hétérodontes. Les animaux homodontes ont un seul type de dents. Les animaux hétérodontes ont plusieurs types de dents. »

Léo : « On peut aussi dire que la denture nous renseigne sur les régimes alimentaires des animaux. »

Samuel : « Les zoophages ont des canines en crocs et des molaires pointues qu’ont appelle parfois carnassières. »

Léo : « Les phytophages ont de grosses molaires qui servent à broyer les végétaux. Ils n’ont pas de canines mais une barre à la place. Et parfois ils n’ont même pas  d’incisives. »

Max : « J’ajouterais que les incisives bien développées chez les phytophages s’observent surtout chez les rongeurs. C’est très bien tout ça. Nous pouvons noter la leçon. »

I. LA DENTURE.

La denture est l’ensemble des dents d’un individu. La denture nous renseigne sur le régime alimentaire d’un animal.

Il existe des animaux homodontes qui ont un seul type de dents et des animaux hétérodontes qui ont plusieurs types de dents.

Les zoophages ont de petites incisives, des canines en crocs qui servent à déchirer et des molaires appelées carnassières qui permettent de couper.

Les phytophages n’ont pas de canines. Les incisives peuvent manquer. Les molaires sont larges et servent à broyer les végétaux.

Max : « Des questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Samuel : « Merci de nous avoir montré ces crânes. »

Max : « A votre service 🙂 Vous pouvez ranger vos affaires et aller vous aérer en récréation. »

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La denture humaine

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Qui veut faire le petit rappel ? »

Léo : « Moi ! Nous n’avons pas beaucoup avancé dans ce nouveau chapitre. Pour le moment nous savons que les animaux qui ont une bouche et un anus prélèvent la nourriture par la bouche et que plus tard ils rejettent des excrément par l’anus. C’est pas très appétissant. »

Samuel : « Léo, tu as oublié de parler des dents ! »

Léo : « Parce qu’il n’y en a pas toujours ! Et j’allais le faire ! »

Max : « Ne vous chamaillez pas ! Les dents… Et si nous commencions par étudier la denture humaine ? »

Samuel : « La denture ? On ne dit pas la dentition ? »

Max : « Non non ! Enfin, les deux mots existent mais ils sont souvent mal employés. La denture est l’ensemble des dents d’un animal. Elle correspond à leur nombre, les types et leur disposition. La dentition correspond à la formation et à l’éruption des dents. »

Léo : « Ah oui ! Comme la musculature et la musculation ! La musculature est l’ensemble des muscles et la musculation est le développement de ces muscles. »

Max : « Tout à fait Léo ! Attaquons-nous à la denture humaine. J’ai une activité à vous faire faire. »

Léo : « D’accord ! »

Samuel : « Léo, je pense que monsieur Max s’en fiche que tu sois d’accord ou pas 🙂 « 

Max : « Pas tout à fait ! Je préfère quand vous êtes d’accord pour apprendre. Grâce à cette activité vous allez réviser un peu les dents humaines : leurs types, leur nombre, leur disposition. Voici la fiche d’activité. »

Max : « Au travail mes petits ! Je ramasse dans quelques minutes. »

Denture humaine

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Méthodologie de la démarche expérimentale

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Aujourd’hui je vais revenir sur ce que nous avons faits lors des séances précédentes. Ce n’était pas très facile puisque je vous ai fait appliquer deux méthodes que vous avez découvertes l’an dernier. »

Léo : « La démarche expérimentale et le commentaire de graphique. »

Max : « Oui Léo. Cette année vous avez étudié déjà étudié un graphique dans une démarche expérimentale. Je trouve que vous avez bien réussi. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Reprenons un peu… Léo, peux-tu nous redonner l’hypothèse de départ ? »

Léo : « Bien sûr que je peux ! Nous avons supposé que la respiration c’est prélever du dioxygène et rejeter du dioxyde de carbone. »

Samuel : « Nous avons découpé cette hypothèse en deux. »

Léo : « Les protocoles des deux expériences se ressemblent beaucoup et vous nous avez donné les résultats sous forme de graphiques à chaque fois. »

Max : « Je n’ai même pas besoin de poser les questions 🙂 Je vais réunir les deux expériences. Ou plutôt, je vais redonner les résultats ensemble pour les interpréter puis formuler la conclusion générale.

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Max : « Que retenez-vous de ces résultats ? »

Léo : « Les témoins servent à être surs de nos résultats. Je ne les retiens pas. »

Samuel : « Il reste deux phrases. J’enlèverais les valeurs. C’est important de les donner dans les résultats mais ce n’est pas vraiment la peine de les retenir. »

Max : « C’est très bien. Je recopie donc mais j’ajoute un peu de couleur… Voilà ! »

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Max : « Quelle est l’étape qui suit les résultats ? »

Léo : « C’est l’interprétation ! »

Samuel : « Il faut expliquer les résultats ! Ça veut dire qu’on doit dire pourquoi la quantité de dioxygène diminue et la quantité de dioxyde de carbone augmente. »

Léo : « Ce n’est pas très difficile. La quantité de dioxygène diminue car les escargots en prélèvent et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots en rejettent.

Max : « Exact ! Je reprends ce que vous venez de dire avec un peu de couleur… »

Interprétation :

La quantité de dioxygène diminue car les escargots en prélèvent et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots en rejettent.

Léo : « Mais oui ! Je comprends ce que vous êtes en train de faire monsieur Max ! Rholala ! Et ça marche à chaque fois ? »

Max : « Oui Léo 🙂 »

Samuel : « Pourriez-vous m’expliquer s’il vous plaît ? »

Léo : « Samuel ! Voyons ! Regarde bien ! Les résultats c’est ce qu’on voit. Bon, il faut savoir lire un graphique mais il suffit de le regarder et de l’étudier. C’est ce que monsieur Max a noté au début. Ensuite, il a mis en bleu ce qui est vraiment important dans les résultats. »

Samuel : « Jusque là j’ai bien compris. »

Léo : « Ce qui est vraiment important dans les résultats on le recopie dans l’interprétation et on l’explique. »

Samuel : « Ben oui ! »

Léo : « Regarde l’interprétation Samuel ! Observe ce qui n’est pas en bleu et réunit le. »

Samuel : « Ça donne… Il y a les ‘en’ qui m’embêtent. Je reformule et ça donne : les escargots prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. Mais oui ! On a validé l’hypothèse et on a la réponse à notre problème ! »

Max : « Et oui 🙂 Je continue avec les couleurs. »Le plus simple est que je reprenne tout. »

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Interprétation :

La quantité de dioxygène diminue car les escargots prélèvent du dioxygène et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots rejettent du dioxyde de carbone.

Conclusion :

Les escargots prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. L’hypothèse est validée. La respiration c’est prélever du dioxygène et rejeter du dioxyde de carbone.

Samuel : « Ça fonctionne pour toutes les démarches expérimentales ? »

Max : « Oui Samuel. »

Samuel : « Alors si on comprends bien comment ça fonctionne on n’a plus jamais besoin de travailler ? »

Max : « Samuel ! Il faut travailler ! Mais… Si vous avez compris cela, il y aura effectivement beaucoup moins de travail à fournir. »

Léo : « Ben oui ! Si on a compris la démarche et qu’on sait commenter un graphique, on trouve tout seul ! Ensuite, il suffit d’apprendre la conclusion et c’est tout. »

Samuel : « Il y a juste une phrase 🙂 « 

Max : « Oui donc il y a quand même du travail. Mais beaucoup moins 🙂 Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Non. »

Léo : « Moi non plus. »

Max : « Alors vous pouvez ranger vos affaires et filer et récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

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Un commentaire de graphique

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Avez-vous revu la méthode de commentaire de graphique ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Je m’en doutais un peu. Mais je veux en avoir le coeur net. Pour cela, il n’y a rien de tel qu’une évaluation. Pour évaluer votre niveau. Vous allez appliquer la méthode à un graphique que vous ne connaissez pas. Je vous le mets dans son contexte. Nous avons formulé une hypothèse sur la respiration. Voulez-vous me la rappeler ? »

Samuel : « Nous avons supposer que lorsqu’un être vivant respire, il prélève du dioxygène et il rejette du dioxyde de carbone. »

Léo : « Nous avons déjà vérifié qu’il prélève du dioxygène avec un oxymètre. »

Max : « Oui. Il nous faut maintenant vérifier qu’il rejette le dioxyde de carbone. Le protocole est le même que pour le dioxygène. Il suffit de changer la sonde de l’appareil et il mesure la quantité de dioxyde de carbone. Les résultats peuvent être donnés sous la forme de graphiques. Les voici. »

Max : « Je suppose que vous connaissez les questions que je vais vous poser. Les voici quand même. »

Max : « Vous avez vingt minutes. Travaillez bien 🙂 « 

Vingt minutes plus tard…

Max : « Je ramasse les copies ! »

Samuel : « J’ai fini il y a longtemps ! »

Léo : « Moi aussi ! C’était trop facile ! »

Max : « Alors je ne suis pas inquiet pour vos notes. Qui veut aller corriger au tableau ? »

Samuel : « Je commence ! »

Léo : « Je ferai la suite. »

1. La grandeur représentée sur l’axe horizontal est le temps.

2. Son unité est la minute.

3. La grandeur représentée sur l’axe vertical est la quantité de dioxyde de carbone.

4. Son unité est le pourcentage.

5. Ces graphiques représentent l’évolution de la quantité de dioxyde de carbone (en %) en fonction du temps (en min) avec et sans escargots.

6. Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0% pendant les 6 minutes.

7. Avec les escargots la quantité de dioxyde de carbone passe de 0 à 3% en 6 minutes. Elle augmente en fonction du temps.

8. Avec les escargots la quantité de dioxyde de carbone augmente en fonction du temps car les escargots rejettent du dioxyde de carbone.

Max : « C’est parfait ça ! Dois-je m’attendre à un 20/20 de moyenne ? »

Léo : « Je crois bien 🙂 « 

Samuel : « J’espère que cela n’est pas lassant pour vous monsieur Max. »

Max :  » 🙂 Je m’y habitue assez bien 🙂 Vous pouvez ranger vos affaires et aller vous aérer en récréation. »

Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

Samuel et Léo : « Au revoir mes petits. »

Une remarque :

Les résultats :

Les résultats en eux-mêmes sont donnés par l’évolution de la grandeur représentée sur l’axe vertical. Pour donner cette évolution, il faut utiliser un vocabulaire adapté. Une grandeur peut augmenter, diminuer ou rester constante.

Il faut également donner des valeurs.

Je reprends l’exemple de l’évolution de la quantité de dioxyde de carbone dans le témoin en respectant les couleurs que j’ai utilisé ci-dessus.

La quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3 %.

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TP : Observation de stomates au microscope optique

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Aujourd’hui vous allez utiliser le microscope optique. »

Léo : « Chouette alors ! »

Samuel : « Qu’allons-nous observer monsieur Max ? »

Max : « Vous allez observer les stomates de plantes. Le plus simple est d’utiliser des feuilles de poireau. Je vous donne le protocole à suivre. J’espère que vous avez bien révisé les méthodes que je vous ai indiqué. »

Léo : « Bien sûr monsieur Max ! »

Samuel : « Oups ! J’ai oublié… Je devrais me souvenir. Ce n’est pas très difficile de réaliser une préparation microscopique. Utiliser le microscope non plus. »

Max : « Nous verrons Samuel. Nous verrons 🙂 Votre objectif est de réussir une belle observation pour pouvoir en tirer un dessin. N’oubliez pas qu’il faut garder un peu de temps en fin de séance pour ranger votre paillasse. »

Samuel : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Voici ce que vous obtiendriez avec l’épiderme de la face inférieure d’une fronde de polypode. »

Photographie d’épiderme de fronde de polypode observée au microscope (x200)

Photographie d’épiderme de fronde de polypode observée au microscope (x600)
Exemple de photographie et du dessin correspondant.

Max : « Pour légender le dessin vous utiliserez les mots suivants : cellule de garde, ostiole, cellule épidermique, paroi, chloroplastes. N’oublier ni le titre de votre dessin ni le grossissement. Au travail mes petits ! Au travail ! »

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TP Stomates

Vocabulaire de 5ème

Un oxymètre est un appareil permettant de mesurer la quantité de dioxygène.

L’eau de chaux est un liquide incolore qui blanchit en présence de dioxyde de carbone.

La respiration est un échange de gaz entre un être vivant et son environnement. L’être vivant prélève du dioxygène dans son environnement et y rejette du dioxyde de carbone.

La fréquence cardiaque est le nombre de battements du cœur en une minute.

La fréquence respiratoire est le nombre d’inspiration en une minute.

Une hypoglycémie est une baisse du taux de sucre dans le sang.

Un nutriment est une substance nutritive directement utilisable par un organe ou une cellule. Les nutriments viennent des aliments.

L’appareil respiratoire comprend tous les organes qui permettent la respiration.

Les voies respiratoires sont des tuyaux dans lesquels circule l’air lors de la ventilation pulmonaire.

La ventilation pulmonaire est le renouvellement de l’air contenu dans les poumons.

La denture est l’ensemble des dents d’un individu.

Une denture homodonte est une denture dans laquelle toutes les dents sont identiques.

Une denture hétérodonte est une denture dans laquelle il existe plusieurs types de dents.

L’anatomie est la science qui étudie la disposition des organes.

Le tube digestif est un long tube allant de la bouche à l’anus dans lequel avance le bol alimentaire.

Les glandes digestives sont des organes qui produisent des sucs digestifs indispensables à la digestion des aliments. Elles sont branchées sur le tube digestif par des canaux.

L’appareil digestif est constitué d’un tube digestif et des glandes digestives qui produisent les sucs digestifs.

La digestion est l’ensemble des transformations mécaniques (broyage) et chimiques (dissolution) qui conduisent des aliments à une solution riche en nutriments.

L’absorption intestinale des nutriments est le passage des nutriments du tube digestif au sang.