Les êtres vivants prélèvent des matières dans le milieu Chapitre 7 Les êtres vivants prélèvent des matières dans le milieu

DES VÉGÉTAUX CHLOROPHYLLIENS LES BESOINS NUTRITIFS DES VÉGÉTAUX CHLOROPHYLLIENS

Je cherche à : Identifier les substances que les végétaux prélèvent dans le milieu. Montrer l’importance de la lumière. J’apprends à : Concevoir un protocole expérimental. Mettre en œuvre des protocoles expérimentaux. M’informer à partir des résultats expérimentaux.

Il ne faut pas confondre GERMINATION : ATTENTION Il ne faut pas confondre GERMINATION : la plantule utilise les réserves des cotylédons pour grandir et CROISSANCE : La plante doit fabriquer sa propre matière.

Extrait de "Ortus medecinea" Van Helmont (1652) UNE EXPERIENCE HISTORIQUE Extrait de "Ortus medecinea" Van Helmont (1652) "Je pris un pot en terre dans lequel je mis 200 livres(1) de terre qui avait été séchée dans un four, puis que j'ai humidifiée avec de l'eau de pluie et j'ai planté dedans, un tronc de saule pesant 5 livres. Cinq ans après l'arbre pesait 169 livres et environ 3 onces(2) […] De peur que la poussière qui volait autour risque de se mélanger avec la terre, j'ai recouvert le pot avec une assiette en fer recouvert d'étain et percée de nombreux trous […]. J'ai à nouveau séché la terre contenue dans le pot et j'ai trouvé le même poids de 200 livres moins à peu près 2 onces. Donc 164 livres de bois, d'écorce et de racines se sont formées simplement en arrosant avec de l'eau". (1) Une livre = 489,5 g (2) L'once vaut à peu près 28 g 76,7 Kg 2,2 Kg

VAN HELMONT JAN BAPTIST (1577-1644) Van Helmont fut le premier scientifique à expérimenter sur la nutrition des plantes vertes. Cependant il en tire une conclusion qui est fausse car il ne savait pas que l'eau contient des sels minéraux et que la plante verte réalise la photosynthèse.

Comme les végétaux ne peuvent pas se déplacer pour se nourrir, ils doivent trouver dans leur milieu les éléments dont ils ont besoin. PROBLÈME : Quels éléments du milieu permettent aux végétaux chlorophylliens de se nourrir?

Les plantes ont besoin de : Lumière Eau Sels minéraux Reprenez la fiche méthode : La démarche expérimentale. Quelles hypothèses pouvez-vous formuler sur les besoins des plantes vertes pour grandir? 1.1 hypothèse : Les plantes ont besoin de : Lumière Eau Sels minéraux Dioxyde de carbone = CO2

Concevoir le témoin d’une expérience Définition : Le témoin d’une expérience est une expérience de référence. Elle permet d'établir tout d'abord une comparaison entre deux montages qui diffèrent par un seul facteur. Elle permet ensuite de prouver que le facteur que l'on a modifié a un rôle (ou n'a pas de rôle) dans le phénomène étudié. On ne peut rien conclure d'une expérience réalisée sans montage témoin dans le cadre d'une démarche scientifique. Sans témoin, il ne s'agit pas d’une expérience mais d'une manipulation.

Matériel à votre disposition pour tester les hypothèses Graines germées Récipient Eau distillée Sels minéraux Cache noir Vermiculite

Une étuve permet de déshydrater les plantes. Trouvez deux méthodes pour mesurer la production de matière: Une étuve permet de déshydrater les plantes. - Mesurer les plants au début puis à la fin de l’expérience . Déshydrater un lot de plantes germées puis les peser. 8 jours après, déshydrater le lot expérimental et le peser : on obtient la quantité de matière sèche produite.

Comment mettre en évidence le dioxyde de carbone ? Rappels : Composition de l’air : L’air contient: - du diazote : 78% - du dioxygène : 21% - des gaz rares : 1% dont 0,03% de dioxyde de carbone - de l’eau (0,1 à 5% suivant les régions) Comment mettre en évidence le dioxyde de carbone ?

Elle est limpide Elle est trouble Eau de chaux en absence de dioxyde de carbone Eau de chaux en présence de dioxyde de carbone Elle est limpide Elle est trouble

L'eau de chaux permet de mettre en évidence le dioxyde de carbone. Quand l'eau de chaux est limpide, il n'y a pas de dioxyde de carbone. Quand l'eau de chaux est trouble, il y a du dioxyde de carbone.

Dispositif expérimental pour priver l’air de dioxyde de carbone Eau et sels minéraux L’eau de chaux indique la présence ou l’absence de dioxyde de carbone La potasse absorbe le dioxyde de carbone Plantes Pompe permettant à l’air de circuler Eau de chaux Potasse Eau de chaux

Dispositif expérimental pour priver l’air de dioxyde de carbone et résultats L’air est privé de dioxyde de carbone L’air arrive sans dioxyde de carbone Eau de chaux Potasse Eau de chaux Elle est limpide Elle est troublée Pompe permettant à l’air de circuler L’air contient du dioxyde de carbone L’air ne contient plus de dioxyde de carbone

Il y a du dioxyde de carbone La potasse absorbe La potasse absorbe le dioxyde de carbone. L’eau de chaux met en évidence le dioxyde de carbone : Quand il y a du dioxyde de carbone , l’eau de chaux est trouble. Quand il n’y pas de dioxyde de carbone , l’eau de chaux est limpide eau+sels minéraux sortie de l’air arrivée air eau de chaux potasse eau de chaux plantes Expliquez comment l'air est privé de dioxyde de carbone : Comment est l'eau de chaux en 2 : Qu'en déduisez-vous ? Que se passe-t-il dans le flacon 3 ? Comment est l'eau de chaux en 4 : Qu'en déduisez-vous ? trouble Il y a du dioxyde de carbone La potasse absorbe le dioxyde de carbone de l’air limpide Il n’y a plus de dioxyde de carbone

Un tableau va permettre de récapituler : Les conditions expérimentales Les schémas d’expériences Les résultats Les remarques

Lot témoin Eau distillée Sels minéraux Dioxyde de carbone lumière

Des résultats Lot témoin

+++ - - - - témoin desséché carencé carencé étiolé

Les végétaux sont des producteurs de matière organique. Problématique Les végétaux sont des producteurs de matière organique. Quelle matière organique fabrique les feuilles ? Comment mettre en évidence cette production ? Comment mettre en relation la matière produite et les besoins nutritifs des plantes chlorophylliennes ? Remarque : connaissances non exigibles mais utiles pour comprendre

Que fabriquent les plantes vertes à la lumière? À quelles conditions ? Expériences complémentaires pour mettre en évidence la production de matière par les végétaux. Pour comprendre comment une plante produit sa matière, deux feuilles sont placées dans des conditions différentes: - la feuille A est privée de dioxyde de carbone mais elle reçoit de la lumière sur toute sa surface; - la feuille B reçoit du dioxyde de carbone mais elle est en partie privée de lumière par un cache. Au bout d'un certain temps, on fait subir aux deux feuilles un traitement qui les blanchit. Elles sont ensuite trempées dans de l'eau iodée.

Un indicateur coloré : l’eau iodée en présence d’amidon Eau iodée en absence d’amidon

On décolore la feuille avec de l’alcool chauffé Dispositif expérimental On colore avec l’eau iodée On décolore la feuille avec de l’alcool chauffé

Elles permettent de mettre en évidence le rôle de la chlorophylle. Certaines feuilles ont des parties sans chlorophylle, elles sont « panachées ». Elles permettent de mettre en évidence le rôle de la chlorophylle.

Conditions expérimentales Résultats Interprétation Sans dioxyde de carbone il n’y a pas production d’amidon Sans chlorophylle il n’y a pas production d’amidon TEMOIN il y a production d’amidon Sans lumière il n’y a pas production d’amidon Conclusion Pour qu’il y ait production d’amidon il faut : de la lumière, de la chlorophylle, du dioxyde de carbone.

1.3 Analyse des expériences Résultats : quand il n'y a pas de CO2 ou quand il n'y a pas de lumière, l'eau iodée reste orange. Interprétation : il n'y a pas de production d'amidon. Conclusion : la plante a besoin de CO2 et de lumière pour fabriquer de l'amidon.

On retient : 1.4 Les végétaux n’ont besoin pour se nourrir que de matière minérale (dioxyde de carbone, eau, sels minéraux), à condition de recevoir de la lumière et d'avoir de la chlorophylle : ce sont des producteurs primaires.

Application agricole des connaissances acquises sur les besoins nutritifs des plantes vertes Culture sous serre à température et atmosphère contrôlées On peut augmenter la production en augmentant la quantité de dioxyde de carbone

La culture hydroponique

Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs primaires CONCLUSION Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs primaires

LES PRODUCTEURS PRIMAIRES FABRIQUENT DE LA MATIERE ORGANIQUE à partir de : MATIERES MINERALES : eau sels minéraux dioxyde de carbone en présence de lumière grâce à la chlorophylle Leur déchet est le dioxygène Notions non exigibles

Contrôle le : Claude MONET