Thème 2 :

 

Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent

 

 

 

 

Chapitre 5 :

La matière des êtres-vivants

 

 

 

 

Matière : ce qui constitue les choses, qu’elles soient vivantes ou non


Rappel : les êtres vivants (naissent), (respirent), se nourrissent, grandissent, se reproduisent et meurent

 

Nous avons déjà vu la reproduction ensemble.

Nous allons étudier la croissance des êtres-vivants.

 

 

Problème :

 Comment et à partir de quoi les êtres-vivants produisent de la matière pour grandir ?

 

 

I) Les besoins des végétaux

 

L’embryon dans la graine a besoin d’eau et de lumière seulement pour germer, puisque dans la graine il y a des réserves de nourriture : le cotylédon.


Mais une fois que l’embryon est devenu plante, que prélève la plante pour produire sa matière et grandir ?

 

Problème : Que prélève un végétal pour produire sa matière et grandir ?

 

 

Hypothèses : Je pense que pour produire sa matière et grandir un végétal a besoin :

- d'eau (doc 1)

- d'air (doc 2)

- de minéraux (doc 3)

- d'un sol (doc 3bis)

- de lumière (doc 4)

 

 

Activité : analyse d’expériences

 

 

Document 1 : besoin d’eau ?

 

Comment expliquer la différence de croissance de l’arbre en 1981 et 1983 ?

 

 

 

Comment expliquer la différence de croissance de l’arbre en 1981 et 1983 ?

 

 

    1) Compare la quantité de pluie tombée (précipitations) en 1981 et en 1983.

Je vois que l’année 1981 correspond à une année de forte précipitation (750mm) et que l’année 1983 correspond à une année de faible précipitation (350mm).

 

    2) Compare la quantité de matière fabriquée par le tronc d’arbre en 1981 et en 1983.

Je vois que l’année 1981 correspond à une année de forte production de matière pour le tronc d’arbre (6mm) et que l’année 1983 correspond à une année de faible production de matière pour le tronc d’arbre (3mm).

 

J’en déduis que l’arbre a besoin d’eau pour fabriquer son tronc, et que plus il a d’eau, plus il fabrique de tronc.

 

 

 

Bilan document 1 : Les végétaux prélèvent de l’eau pour produire leur matière.

(puisque la production de matière est plus forte quand les précipitations sont plus fortes)

 

 

 

 

 

Document 2 : besoin d’air ?

 

 

Comment expliquer la différence de croissance des jeunes pousses de blé entre l’expérience A et l’expérience B ?

AIDE : Le dioxyde de carbone est un gaz présent dans l’air.

 

 

 

Comment expliquer la différence de croissance des jeunes pousses de blé entre l’expérience A et l’expérience B ?

 

1. Observe les deux expériences et indique quel est le facteur qui diffère entre celles-ci.

Je vois que l’expérience A se fait avec de l’air normal et que l’expérience B se fait avec de l’air sans dioxyde de carbone.

 

2. Explique à quoi sert la potasse ?

La potasse est une solution capable d'absorber, de piéger, le dioxyde de carbone.

AIDE : Le dioxyde de carbone est un gaz présent dans l’air.

 

3. Compare les résultats obtenus dans les deux expériences.

Je vois que l’expérience A permet d’obtenir 4.1 gr de blé et que l’expérience B permet d’obtenir 2.7 gr de blé.

 

J’en déduis que le blé a besoin du dioxyde de carbone pour fabriquer sa matière.

 

 

 

Bilan document 2 : Les végétaux prélèvent le dioxyde de carbone, qu’ils trouvent dans l’air, pour produire leur matière.

(car en l'absence de dioxyde de carbone (piégé par la potasse) la production de matière / la croissance du blé est plus faible)

 

 

 

 

Document 3 : besoin de minéraux ?

 

 

 

Quels éléments nutritifs sont mis à disposition des tomates pour qu’elles se développent ?

Les éléments nutritifs mis à disposition des tomates pour qu’elles se développent sont : de l’eau et des éléments minéraux (sels minéraux et oligo-éléments).

 

 

Quelles caractéristiques de l’environnement / conditions de vie semblent indispensables au développement des tomates en culture hors sol ?

AIDE : Les caractéristiques de notre environnement sont les conditions qui y règnent (comme la température, la luminosité ou l’humidité)

Les caractéristiques de l’environnement ( Les caractéristiques de notre environnement sont les conditions qui y règnent (comme la température, la luminosité ou l’humidité) ) qui semblent indispensables au développement des tomates en culture hors sol sont présence de chaleur (18 – 25°C), de lumière et d’humidité.

 

 

 

Bilan document 3 : Les végétaux prélèvent des éléments minéraux, qu’ils trouvent dans le sol, pour produire leur matière.

Les végétaux semblent avoir besoin de chaleur, de lumière et d’humidité pour prélever leur matière.

 

 

 

 

Document 3 bis : besoin d’un sol ?

 

 

Comment expliquer l'existence de la culture hors-sol ? ...

 

 

PARTIE 1

 

 

Quelles conditions sont nécessaires à la réalisation d’une culture hors sol ?

Les conditions nécessaires à la réalisation d’une culture hors sol sont : un apport en éléments nutritifs: de l’eau et des éléments minéraux (sels minéraux et oligo-éléments).

 

 

 

 

PARTIE 2

 

 

 

 

1. Tableau complété

2. Si le saule, pour augmenter son poids, n'avait utilisé que la matière perdue par la terre, il aurait grossi de 2.5 grammes seulement. (poids initial de la terre 15 000 gr et poids final de la terre 4 ans après 14 997.5 gr : 15 000gr - 14 997.5 gr = 2.5 gr perdues par la terre en 4 ans)

 

3. Le saule n'a pas utilisé uniquement de la terre du sol pour fabriquer sa matière organique car il a grossi de 1200 grammes, alors que la terre n'a perdu que 2,5 grammes. Le saule a donc utilisé également de la matière provenant de l'eau et de l'air (et l'eau peut se trouver piégée dans le sol...).

 

 

 

 

PARTIE 3

 

 

Les végétaux ont-ils besoin d’un sol pour produire leur matière et grandir ?

Je vois que les tomates ne prélèvent que très peu de sol pour produire leur matière.

 

J’en déduis que les végétaux n’ont pas besoin d’un sol pour produire leur matière et grandir, mais que les végétaux ont besoin de ce que le sol stocke : eau et éléments minéraux.

 

 

 

Bilan document 3 bis : Les végétaux n’ont pas besoin d’un sol pour produire leur matière, mais des minéraux et de l’eau présents dans le sol.

(puisque des cultures hors-sol sont possibles)

 

 

 

 

 

Document  4 : besoin de lumière ?

 

 

Comment expliquer la différence de croissance des plants de radis entre l’expérience n°1 et l’expérience n°2 ?

 

 

 

 

            Après 3 semaines dans ces conditions, on pèse les plants de radis :

- Expérience n°1 : on obtient 9 grammes de radis

- Expérience n°2 : on obtient 11 grammes de radis

 

 

 

 

 

Comment expliquer la différence de croissance des plants de radis entre l’expérience n°1 et l’expérience n°2 ?

 

1) Quelle est la différence entre la jardinière n°1 et la jardinière n°2 ?

Je vois que la jardinière n°1 correspond à une expérience  à l’obscurité et que l’expérience n°2 correspond à une expérience à la lumière.

 

2) Compare la quantité de matière fabriquée par les radis de la jardinière n°1 et la quantité de matière fabriquée par les radis de la jardinière n°2.

Je vois que la jardinière n°1 permet le développement de 9gr de radis et que la jardinière n°2 permet le développement de 11gr de radis.

 

3) Quelle est l’influence de la lumière ?

J’en déduis que les radis produisent plus de matière en présence de lumière, que la lumière favorise la production de matière, ou le prélèvement de matière.

 

 

 

Bilan document 4 : Les végétaux ont besoin de lumière pour produire leur matière.

(puisque la production de matière est plus forte en présence de lumière)

 

 

 

 

 

Bilan :
Les végétaux chlorophylliens (=verts) peuvent produire de la matière et assurer leur croissance si ils reçoivent de la lumière et si ils peuvent prélever dans leur milieu de l’eau, des sels minéraux et des gaz (dioxyde de carbone).
Les végétaux prélèvent uniquement de la matière présente dans la nature : dans l’air, le sol… on dit qu’ils prélèvent de la matière minérale : de la matière non vivante, ce sont des producteurs primaires.