Cette partie a pour but l'analyse des besoins des végétaux. Nous verrons tout d'abord quels sont les besoins dans leur ensemble puis ce que les végétaux en font.

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Chapitre 1 - Les besoins des végétaux

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I - Les besoins de la plante

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Question : Quels sont les besoins des végétaux une fois que la graine a germé ?

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Nous avons déjà vu quels étaient les besoins de la graine pour mener à bien la germination. Nous savons donc qu'une graine a besoin de chaleur et d'eau pour pouvoir germer. Mais concernant la plante entière, qu'en est-il ?

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Cette partie est une nouvelle fois l'occasion d'effectuer une démarche scientifique.

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• La question est celle du cours

• Hypothèse

  • Je pense que la plante a besoin d'eau pour vivre

  • Je pense que la plante a besoin de lumière pour vivre

  • Je pense que la plante a besoin de chaleur pour vivre

  • Je pense que la plante a besoin de terre pour vivre

  • Je pense que la plante a besoin d'air pour vivre

Ces cinq hypothèses sont les hypothèses les plus courantes proposées chaque année.

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• Expérience

  • Protocole : Comme exigé, un protocole expérimental doit contenir une expérience témoin et une expérience test afin de comparer les deux expériences. Afin d'avoir des résultats les plus fiables possibles, nous ne nous intéresserons, non pas à une plante témoin et une plante test mais à un groupe de plante témoin et un groupe de plante test (cela permet de s'assurer au maximum de la fiabilité des résultats, que la mort accidentelle de l'une d'elle ne passe pas pour l'affirmation ou l'infirmation de l'hypothèse testée).

  • Ainsi, sont constituées les expériences :

    • Témoin : 10 lentilles mises à germer dans les conditions idéales : eau et chaleur, sur du coton dans un pot en verre

    • Tests : Chacun des 5 pots de test contient 10 lentilles à germer dans les conditions identiques : eau et chaleur, sur du coton, dans un pot en verre

    • Les 6 pots sont laissés 1 semaine de façon à ce que les graines germent correctement pendant la semaine. A la fin de la semaine, on obtient donc 6 pots (1 témoin et 5 test) contenant chacun 10 plantules de lentille.

    • Pendant la semaine qui suit :

    • Chaque jour, les plants sont mesurés et une moyenne de la taille des plants est effectuée.

    • Les tests sont mis en condition d'expérience :

      • A l'obscurité totale pour tester l'hypothèse du besoin de lumière

      • Au réfrigérateur pour tester l'hypothèse du besoin de chaleur (avec une petit lampe pour garder la lumière)

      • Les lentilles sont mises à pousser non plus sur du coton mais sur de la terre pour tester l'hypothèse du besoin de terre

      • Avec un arrêt de l'arrosage pendant une semaine pour tester l'hypothèse du besoin d'eau.

      • Placé dans un sac dont l'air a été aspiré pour tester l'hypothèse du besoin d'air.

    • Le témoin voit ses conditions de culture rester identiques

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• Observations

• Interprétations

• Conclusion

Voici à quoi ressemblent les résultats après une semaine.

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Bilan :

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Pour vivre, les végétaux ont besoin d’air (de dioxyde de carbone), de lumière et d’eau.

Jour après jour, les végétaux grandissent. Etant faits de matière organique, on peut donc dire qu'ils ont construits leur propre matière organique à partir de matière minérale. Ce sont des producteurs de matière organique. Comme ils produisent de la matière organique à partir de matière minérale, on les appelle des « producteurs primaires ».
 
Producteur primaire : Etre vivant qui produit sa matière organique à partir de matière minérale

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II - L'entrée du dioxyde de carbone dans la plante

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Question : Comment le dioxyde de carbone entre-t-il dans la plante ?

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        Cette partie est une nouvelle fois l'occasion d'utiliser le microscope. Si son utilisation n'est pas claire pour toi, c'est par ici.

De la même façon, un dessin d'observation peut être réalisé. Si la méthode n'est pas claire, c'est ici.

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Observation microscopique d'une feuille de poireau (x100)

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Bilan :

Stomate : Orifice de petite taille à la surface des feuilles qui permet l’entrée du dioxyde de carbone dans la plante

       A la surface des feuilles, des petits orifices sont visibles au microscope : ce sont les stomates. Ils permettent l’entrée du dioxyde de carbone de l’air dans la plante.
 

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III - L'entrée de l'eau et des sels minéraux dans la plante

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Question : Comment l'eau et les sels minéraux entrent-ils dans la plante ?

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Consigne : A l'aide des documents, détermine comment entre l'eau et les sels minéraux dans la plante.

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Bilan :

Poil absorbant : Cellule à la surface de la racine d’une plante qui capte l’eau et les sels minéraux.

        Une plante récupère l’eau et les sels minéraux dont elle a besoin par les racines. Seul un type de cellule de la racine permet de récupérer l’eau et les sels minéraux : les poils absorbants.

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IV - Une aide à l'absorption : les nodosités

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Question : Comment les végétaux peuvent-ils être aidées dans leur nutrition ?

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        Le trèfle présente une particularité. En effet, il peine à récupérer un certain type de sels minéraux. C'est pourquoi il a adopté, comme le lupin une symbiose particulière pour obtenir ce dont il a besoin. Cette association a lieu avec une bactéries qui s'installe directement dans les cellules des racines.

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Observation nodosité MEB (Hatier, 2016)

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Chapitre 2 - L'utilisation des besoins par les végétaux

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I - La respiration

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La respiration est effectuée, chez les animaux, grâce à la présence des organes respiratoires. Toutefois, les végétaux ne semblent pas posséder un organe dédié à la respiration. Ainsi, la respiration est-elle le propre des animaux ?

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Question : Les végétaux respirent-ils ?

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Activité "La respiration des végétaux"

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Consigne : A l'aide des documents suivants, détermine si les végétaux respirent et si oui, dans quelles conditions.

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Expérience EXAO de mesure des quantités des gaz respiratoires chez l'élodée

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Tests à l'eau de chaux avec un végétal et une carotte

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Bilan:

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Les végétaux respirent aussi mais semblent ne respirer qu'à un certain moment, la nuit en l'occurrence. En réalité les végétaux respirent toute la journée, comme les animaux mais le jour, un autre phénomène semble prend le pas sur la respiration, la masquant. Les échanges gazeux ont lieu par le biais des stomates.

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II - La photosynthèse

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Question : Comment les végétaux utilisent-ils les besoins qu'il récupèrent dans le milieu ?

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Consigne : A l'aide du document suivant, explique ce que fait un végétal de ce qu'il a récupéré dans le milieu ?

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Bilan :

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 Photosynthèse : Processus pendant lequel la matière minérale est transformée en matière organique sous l’effet de la lumière dans les feuilles des végétaux.

Les sels minéraux et l’eau rejoignent les feuilles où est capté le dioxyde de carbone de l’air. Sous l’action de la lumière, une réaction a lieu entre ces trois éléments : c’est la photosynthèse. Cette réaction permet la formation de dioxygène et de sucre.

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III - L'utilisation des sucres produits

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Nous venons de voir que les végétaux, par le biais de de la photosynthèse, produisaient du sucre. A quoi ce sucre est-il destiné ?

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Question : Comment est utilisée la matière organique produite ?

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Activité "Le devenir de la matière organique produite"

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Comme chez les animaux, les sucres sont d'abord utilisés pour produire de l'énergie afin de faire vivre la plante. Mais les sucres peuvent aussi être utilisés à autre chose.

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L'amidon est une forme de stockage du sucre. Cette molécule est une longue chaine de molécule de sucre collées les unes aux autres. Le test à l'eau iodée permet de mettre en évidence l'amidon dans les plantes ou ses organes.

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Test à l'eau iodée fait sur une lamelle de pomme de terre et la lamelle passée au microscope (x100)

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Bilan :

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La matière organique créée va avoir deux rôles dans le végétal. Elle va tout d’abord être utilisée pour produire l’énergie nécessaire à la vie du végétal. Puis, chez certains végétaux, cette matière organique va être stockée dans des organes de réserve (exemple : la pomme de terre). Ces réserves pourront être utilisées plus tard par le végétal pour son développement.