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Chapitre 1 : La respiration des êtres vivants dans leur milieu de vie La respiration consiste à absorber du dioxygène (0 2 ) et à rejeter du dioxyde de.

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1 Chapitre 1 : La respiration des êtres vivants dans leur milieu de vie La respiration consiste à absorber du dioxygène (0 2 ) et à rejeter du dioxyde de carbone (C0 2 ). Il sagit déchanges gazeux entre un organisme et son milieu. Chez les organismes aériens et terrestres ces échanges ont lieu avec lair, chez les organismes aquatiques, ils ont lieu avec leau.

2 Gaz dans lairPour un litre dair Diazote79 % Dioxygène20,8% Dioxyde de carbone0,03 % Autres0,17% Gaz dissous dans leauPour un litre deau Diazote12 % Dioxygène0,7 % Dioxyde de carbone0,03 % Tableaux illustrant les quantités de gaz dans lair et dans leau Schéma illustrant la proportion de dioxygène (0 2 ) dans lair et dans leau

3 Constat/ Observation : Dans lair comme dans leau on trouve du dioxygène (0 2 ). Hypothèse : Tous les organismes respirent quelque soit leur milieu de vie.

4 I/Mise en évidence de la respiration des êtres vivants. Pour vérifier si des organismes respirent, on peut montrer quils rejettent du dioxyde de carbone (C0 2 ) dans le milieu. Pour cela, on peut utiliser leau de chaux. Cest un liquide incolore qui blanchit en présence de dioxyde de carbone. 1. Les échanges gazeux dans lair. a. Exemple de la carotte, un végétal. PROTOCOLE EXPERIMENTAL : 2 montages sont réalisés. Dans le montage expérimental, un tube à essai contenant un morceau de carotte est relié par lintermédaire dun tube à dégagement à un bêcher contenant de leau de chaux. Le montage témoin est le même sans carotte.

5 Etude de lexpérience : CONSIGNE: Note les mots en rouges correspondant aux différentes étapes de létude dune expérience, puis réponds aux questions. OBSERVATION : Compare leau de chaux dans le montage témoin avec celle du montage expérimental DEDUCTION : Indique ce que signifie ces résultats en te reportant à la caractéristique de leau de chaux. CONCLUSION : Indique si la carotte respire ou non.

6 Analyse de lexpérience : OBSERVATION : : DEDUCTION : CONCLUSION : Dans le montage témoin, leau de chaux reste transparente alors quelle devient trouble dans le montage expérimental contenant la carotte. On sait que leau de chaux se trouble e présence de dioxyde de carbone. On en déduit que la carotte a rejeté du dioxyde de carbone dans leau. La carotte respire.

7 b. La respiration chez un insecte : lasticot (larve de mouche) Etude de lexpérience p 13: OBSERVATION: Dans le tube B (témoin), leau de chaux reste transparente alors quelle devient trouble dans le tube B contenant les asticots. DEDUCTION : On sait que leau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone. On en déduit que les asticots ont rejeté du dioxyde de carbone. CONCLUSION : Les asticots respirent.

8 2. Les échanges gazeux chez un organisme aquatique : le poisson rouge. Matériel à disposition : eau de chaux, pipette, bêcher, 2 tubes à essai, eau du cristallisoir dans laquelle le poisson rouge est resté 18 heures, eau du robinet qui est celle dans lequel le poisson rouge a été mis à son arrivée, un feutre pour numéroter les tubes à essais. CONSINES: Repère le matériel à disposition puis indique le nom à côté de chaque matériel de laboratoire représenté ci-dessus. Rédige un protocole expérimental permettant de vérifier si le poisson respire. Attention à ne pas oublier le témoin Appelle le professeur pour vérification. Matériel de laboratoire : PROTOCOLE EXPERIMENTAL

9 CONSIGNES : a. Après avoir fait vérifier ton protocole expérimental, prends soigneusement le matériel nécessaire à la réalisation de lexpérience. b. Appelle le professeur au moment où tu réalises lexpérience (la manipulation est notée) REALISATION DE LEXPERIENCE ANALYSE DE LEXPERIENCE CONSIGNE : Analyse lexpérience réalisée en noubliant pas de distinguer les différentes parties de lanalyse : observation- déduction- conclusion.

10 PROTOCOLE EXPERIMENTAL : Le tube 1 est le tube témoin

11 PROTOCOLE EXPERIMENTAL Verrerie correctement identifiée : bêcher, pipette, tube à essai1,5 TUBE 1 : TEMOIN : eau du robinet TUBE 2 : eau du cristallisoir dans lequel est resté le poisson 18 heures. On ajoute autant deau de chaux dans chacun des tubes 1 1,5 TOTAL5 REALISATION DE LEXPERIENCE Paillasse bien organisée : 2 tubes numérotés, eau de chaux dans bêcher, 1 pipette. 1,5 Manipulation réalisée avec soin1 Manipulation correcte 1 Autant deau de chaux dans les 2 tubes0,5 Résultats visibles1 TOTAL5

12 Résultats de lexpérience: OBSERVATION: Dans le tube 1, leau de chaux reste transparente alors quelle devient trouble dans le tube 2. DEDUCTION : On sait que leau de chaux se trouble e présence de dioxyde de carbone. On en déduit que le poisson a rejeté du dioxyde de carbone dans leau pendant les huit heures où il était dans le cristallisoir. CONCLUSION : Le poisson respire. ANALYSE DE LEXPERIENCE

13 ANALYSE DE LEXPERIENCE : OBSERVATIONS: Dans le tube 1, leau de chaux reste transparente alors quelle devient trouble dans le tube 2. 2 DEDUCTION : On sait que leau de chaux se trouble e présence de dioxyde de carbone. On en déduit que le poisson a rejeté du dioxyde de carbone dans leau pendant les huit heures où il était dans le cristallisoir. 2 CONCLUSION : Le poisson respire.1 TOTAL5

14 Exercice : La respiration du criquet. On émet lhypothèse suivante : Le criquet respire. Pour vérifier cette hypothèse, on cherche à prouver que le criquet absorbe du dioxygène ( 0 2 ). Pour cela on réalise une Expérience Assistée par Ordinateur (ExAO) comprenant une sonde oxymétrique qui mesure la quantité de dioxygène présente dans une enceinte. Lors de cette expérience on réalise deux montages : -un montage Test avec des criquets (Schéma ci- contre) -un montage sans criquet dans lenceinte. Le graphique des résultats est présenté ci-dessous. Schéma du montage Test avec les Criquets.

15 Graphique représentant lévolution de la teneur en dioxygène dans lenceinte en fonction du temps.

16 1.a.La sonde oxymétrique mesure la quantité de dioxygène dans lenceinte 1 1.b. Le montage sans criquet est le montage témoin1 1.c. Laxe des ordonnées (y) représente la teneur en dioxygène dans lenceinte. Laxe des abscisses (x) représente le temps a. OBSERVATION : Dans lenceinte du montage témoin la quantité de dioxygène reste stable à 21% (= quantité dans lair) alors que dans le montage avec criquet elle diminue au cours du temps : elle diminue de 4,5% en 120 minutes soit 2 heures. 1,5 2 1.b. DEDUCTION : Cette diminution de dioxygène dans lenceinte avec les criquets signifient quils absorbent le dioxygène présent dans lenceinte. 1 1.c. CONCLUSION : Le criquet respire lhypothèse est donc juste.1,5 TOTAL10 CORRECTION Exercice « La respiration du criquet ».

17 Les végétaux comme les animaux respirent dans leur milieu de vie : ils absorbent du dioxygène (0 2 ) et rejettent du dioxyde de carbone (CO 2 ).

18 II/ Les organes respiratoires chez les animaux.

19 1. La respiration chez le poisson Doc 1 p 16 : Les mouvements respiratoires. - la bouche est ouverte, les ouïes sont fermées - la bouche est fermée, les ouïes sont ouvertes. On remarque des mouvements respiratoires chez le poisson qui se découpent en 2 temps :

20 Expérience (doc 2 p 16) : vidéo: vidéo On observe que le liquide entrant par la bouche ressort par les ouïes du poisson. HYPOTHESE : Un organe situé sous les opercules permet la respiration chez le poisson.

21 Dissection des branchies de poisson.

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24 Que voit-on sous les opercules ? Les branchies /0,5 Compléter la phrase : « Il y a une voie de communication de la bouche jusquaux ouïes qui permet de faire circuler leau ». /1 De quelle couleur sont les branchies ? Elles sont rouges /0,5 Pourquoi à ton avis ? À cause des vaisseaux sanguins quelles contiennent. /0,5 Compter et noter le nombre de branchies : il y a 4 branchies sous chaque opercule. /0,5 Combien de rangées de filaments sont portées par larc osseux ? Non visible

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26 Questions : 1. Sur la photographie, placer les l é gendes suivantes : os brachial, filament brachial. /2 2. Sur le sch é ma, repasser : - en rouge la fl è che indiquant l apport de dioxyg è ne /1 - en bleu celle indiquant le rejet de dioxyde de carbone. /1 3. Mettre un titre au sch é ma du document 2. /1 4. Quel pourrait-être le rôle des branchies ? Quelles sont les observations qui permettent de le supposer ? /2

27 4. Quel pourrait-être le rôle des branchies ? Quelles sont les observations qui permettent de le supposer ? Les branchies doivent permettre les échanges gazeux entre leau et les vaisseaux sanguins. Les observations permettant de le supposer sont : - Les branchies ont une paroi fine (l0 2 et le C0 2 peuvent donc les traverser) - Elles contiennent des vaisseaux sanguins (les échanges eau-sang sont donc possibles). - Elles sont traversés par un courant deau.

28 Schémas illustrant le courant deau vue de profil.

29 Document 2 : Schéma du trajet de leau chez un poisson vu de dessus. apport de dioxyg è ne rejet de dioxyde de carbone

30 Schéma dune portion de branchie filament Vaisseau sanguin Os brachial Echanges gazeux 0202 C0 2 EAU C

31 Les branchies sont des organes respiratoires: elles permettent les échanges gazeux entre leau et les vaisseaux sanguins quelles contiennent. Leau riche en dioxygène entre par la bouche du poisson. Au niveau des branchies: -Le dioxygène (02) est absorbé (il passe de leau au sang) -Le dioxyde de carbone ( C02) est rejeté (il passe du sang à leau). Leau riche en dioxyde de carbone ressort par les ouïes. Les mouvements respiratoires renouvellent leau traversant les branchies en permanence.

32 2. La respiration chez les animaux terrestres. a. Exemple : les insectes Le criquet (Vidéo):Vidéo): On observe des mouvements respiratoires chez le criquet.

33 Stigmate il possède des petits orifices, les stigmates, le long de labdomen. Doc 1 p 18 :.

34 Doc 1 p 18: OBSERVATION dune expérience : Si on bouche de les stigmates avec de la cire, lanimal sasphyxie (il manque dair ). Les stigmates permettent la respiration

35 L asticot est la larve de la mouche bleue ( un ……………….. ) DISSECTION DE LASTICOT

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37 REALISE UNE DESSIN DE TON OBSERVATION REDIGE LE COMPTE RENDU

38 Dissection de lasticot Schéma de lappareil respiratoire des insectes. Observations microscopiques

39 Dessin dobservation de trachées et trachéoles dun asticot observées au microscope X 100

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41 On observe un montage entre lame et lamelle des trachées de lasticot au microscope optique grossit 100 fois. Elles ressemblent à un ensemble de tuyaux ramifiés Légendes justes: trachée, trachéole, stigmate1,5 Schéma : flèches correctes : au niveau des stigmates au niveau de lorgane 0,5 Légendes : flèches rouge = lair entrant riche en dioxygène, flèches bleues = lair sortant riche en dioxyde de carbone 1 Titre : Schéma de lappareil respiratoire de lasticot0,5 Lair riche en 0 2 entre par les stigmates et circule jusquaux organes par les trachées et trachéoles. Les organes rejettent le C0 2 dans les trachéoles, lair chargé en C0 2 circule jusquaux trachées et ressort par les stigmates. Les trachées constituent lappareil respiratoire de lasticot. Elles permettent les échanges gazeux entre lair et les organes. 1 1 TOTAL10 CORRECTION compte rendu dissection des trach é es de l asticot

42 Schéma de lappareil respiratoire des insectes. Stigmate Trachée trachéole Chez les insectes, les organes respiratoires sont des trachées, sortes de tuyaux ramifiés en contact direct avec les organes. ( Doc 1 et 3 p 18) Les mouvements respiratoires assurent lentrée et la sortie dair au niveau des stigmates. (Voir doc 2 p 18) AIR Echanges gazeux 0202 C0 2

43 Doc 3 p 18 Dissection de labdomen de criquet :

44 Vidéo respi escargot Questions: 1.Replacer lescargot et le lapin dans la classification générale (document à la 1 ère page du livre). 2.Comparer les mouvements respiratoires et les organes respiratoires de lescargot (vidéo et document ci-contre) et du lapin (documents 4 et 5p 19) 3.Sur le schéma : - compléter les légendes - illustrer les échanges gazeux (rouge pour le dioxygène et bleu pour le dioxyde de carbone). Vidéo respi escargot b. Exemple de lescargot et du lapin

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46 Lescargot est un Animal- Mollusque- Gastéropode Le Lapin est un Animal – Vertébré- Mammifère 1,5 Chez lescargot comme le lapin, lorgane respiratoire est le poumon et les mouvements respiratoire se découpent en temps permettant lentrée dair chargé en dioxygène dans les poumon puis la sortie des poumons dair chargée en dioxyde de carbone. Mais, lescargot na pas de trachée contrairemment au lapin et il na quun poumon alors que le lapin en a deux. Chez le lapin les mouvements respiratoire consite en une succession dinsipration et dexpiration alors que chez lescargot il sagit dune succesion douverture et fermetuire de lorifice respiratoire Schéma : Légendes : orifice respiratoire, poumon Echanges gazeux : dioxygène et dioxyde de carbone TOTAL10 CORRECTION EXERCICE : La respiration chez le lapin et l escargot.

47 Document 2 : Schéma de lappareil respiratoire de lescargot Orifice respiratoire poumon Echanges gazeux 0202 C0 2

48 Chez de nombreux animaux (mammifères, mollusques, oiseau, reptile…) les mouvements respiratoires permettent lentrée de lair dans les poumons où ont lieu les échanges respiratoires.

49 III/ La respiration des animaux aquatiques. écreuvisse e Larves de moustique Limnée

50 Triton Larve de têtard

51 Hypothèse : les animaux vivant dans la marre respirent grâce à ………………………………………

52 EXERCICE : Les animaux qui vivent dans leau dune mare. Le milieu de vie des animaux vivants dans une mare est …………………

53 Milieu de respiration Organe respiratoire Larves de moustiques (insecte) Gardon commun (actinoptérygien) Ecrevisse américaine (crustacé) Dytique marginé (insecte) Limnée deau (mollusque) Grenouille verte (batracien) Les organes respiratoires et milieu de respiration des animaux d une marre.

54 Etres vivants Milieu de respiration Organe respiratoire Larves de moustiques (insecte)AirTrachées Gardon commun (actinoptérygien) EauBranchies Ecrevisse américaine (crustacé)EauBranchies Dytique marginé (insecte)AirTrachées Limnée deau (mollusque)Airpoumon Grenouille verte (batracien)AirPoumon Tableau illustrant les organes respiratoires et milieu de respiration des animaux d une marre.

55 Remarque: Les organes respiratoires permettent donc de prendre le dioxygène soit dans leau, soit dans lair. Ceci explique pourquoi on ne peut pas vivre sous leau et les poissons dans lair. 2. Relier chaque organe respiratoire à un milieu de respiration. 3. Que sont obligés de faire les organismes aquatiques ne possédant pas de branchies ? 2. Les poumons et les trachées permettent de respirer dans lair. Les branchies dans leau 3. Les organismes aquatiques ne possédant pas de branchies sont obligés de remonter à la surface de leau et dadopter des comportements respiratoires particuliers.

56 4. a. Ton hypothèse de départ est-elle juste ou fausse? b. Montre le en utilisant 2 exemples bien choisi.

57 La diversité des organes respiratoires ( poumons, trachées, branchies) et des comportements respiratoires permet aux animaux doccuper différents milieux.

58 CONCLUSION:


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