4° Nutrition des végétaux et vie fixée

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Parmi les plantes produisant des graines, on peut distinguer des plantes « herbacées » à tige souple comme le pois, et des plantes « ligneuses » à tige dure (en bois) comme le marronnier.

Ces plantes produisent leur matière grâce à la lumière et aux éléments qu’elles prélèvent dans leur milieu : dioxyde de carbone, eau et sels minéraux. (Rappels 6°)

Comment font-elles pour prélever dans le milieu, ces éléments dont elles ont besoin pour se développer ?

Problème : comment se nourrissent les végétaux ?

Observation : Une plante possède des racines ancrées dans le sol et des tiges feuillées se développant en milieu aérien. 

Source : FT Media

Hypothèse : On peut supposer que la plante prélève ce dont elle a besoin dans l’atmosphère par l’intermédiaire de ses feuilles et dans le sol par l’intermédiaire des racines

Expérimentation : 

Activité 1a : Les moyens de prélèvements de la plante dans le sol

Problème : Quelle structure de la plante absorbe les éléments chimiques du sol ?

Observe les racines de graines de radis germés.

1. Réalise ci-dessous, un dessin d’observation d’une graine de radis germée. Utilise la fiche méthode sur le dessin si besoin. /10

Hypothèse:/1 Je pense que ….

Vérifie notre hypothèse : /4

On place les poils des racines dans de l’eau (a) et (b) ou de l’huile(c). Que constates-tu ? Qu’en déduis-tu ?

Je constate que ….

 Je constate que ….

 Je sais que……

J’en déduis que ……

Activité 1 b : les moyens de prélèvements de la plante dans l'atmosphère

Problème 1 : Comment la plante fait-elle pour prélever le CO2 de l’air dont elle a besoin ?

Observation : Les feuilles sont situées dans l’air. 

Hypothèse : On peut donc supposer que ce sont les feuilles qui prélèvent de dioxyde de carbone. Elles doivent donc posséder des ouvertures pour faire entrer ce gaz dans les feuilles.

Expérimentation :

→ Réalise des empreintes de la face supérieure et de la face inférieure de feuille. Pour cela suivez le protocole fourni puis colle l’image de ce que vous avez observé 

Résultat : On observe des systèmes situés sur la face ……………….des feuilles qui permettent à l'air de rentrer dans la feuille. Ces systèmes de cellules spécialisées s’appellent des ………………….…. qui s’ouvrent et se ferment pour laisser entrer l’air dans la feuille

Problème 2 : Que devient le dioxyde de carbone une fois dans la feuille ?

On sait que les plantes ont besoin de CO₂ pour produire de la matière. 

Hypothèse : les feuilles utiliseraient le CO₂ de l’atmosphère prélevé grâce aux……………...... pour produire de la matière organique.

Expérimentation : Testons l’influence du CO₂ sur l’activité de la feuille à l’aide de l’eau iodée. L’eau iodée est un réactif : elle devient violette à noire en présence d’amidon (sucre complexe)

Bilan 1 : 

On observe à l’extrémité des racines, de nombreux poils absorbants. Ils permettent d’augmenter la surface de contact de la racine avec le sol. Les racines sont donc le lieu de production d’une sève brute (eau et sels minéraux). 

La face inférieure des feuilles possède de très nombreux orifices : ce sont les stomates qui communiquent avec l’intérieur de la feuille. Cette ouverture permet de faire rentrer le CO₂ dans la feuille qui permettra la fabrication de sucre par photosynthèse (synthèse grâce à la lumière). Les feuilles sont donc le lieu de fabrication d’une sève élaborée (eau, sucre).

Activité 2a : un circuit montant 

Belin terminales S 2011

Que constates-tu ?

Activité 2b : un circuit descendant

Belin terminales S 2011

Que constates-tu ?

Activité 2c : Le moteur du circuit

Interprète cette expérience.

Bilan 2 : La sève circule dans les vaisseaux montants et descendants. C’est la transpiration qui est à l’origine de l’entrée de l’eau au niveau des racines et donc qui est le moteur de la circulation de la sève.

Activité 3a : Stockage dans des tubercules

Quelle sorte de réserve contient la pome de terre ?

Si nous la mangeons c’est qu’elle contient des substances énergétiques ? lesquelles ?

Si l'on fait un test à  l'eau iodée sur la pomme de terre, nous constatons que l'eau iodée ( appelée aussi lugol) devient noire ce qui révèle la présence de sucre complexe ou amidon.

Hatier, cycle 4 SVT 2016

On On sait que les tubercules de pomme de terre contiennent de l’amidon.

On On sait que les feuilles réalisent la photosynthèse : elles fabriquent de l’amidon à partir du CO₂ et de la lumière du soleil.

ÉtuEtudions la quantité d’amidon présente dans les feuilles avant et après éclairement :

Interprétation

On On constate que……………

Or On sait que ….

OnOn en déduit que…

BilaBilann de l’activité :

Le plant de pomme de terre produit de ……………………………………………………….dans ses …………………………………Ce sucre va être …………………………………..…par la sève jusqu’aux …………………………………………………appelés aussi « pomme de terre ». Cette réserve d’énergie servira à la plante en cas de manque de lumière.

Activité 3b : d’autres formes de stockage

on distingue des racines : carotte, navet, dahlia, 

des bulbes ( feuilles charnues autour d'un etige minuscule) : oignon, crocus, tulipe

des tubercules souterrain : pomme de terre, patate douce

des rhizomes ( tiges souterraines épaisses) : fougère, Iris..

Chaque forme de stockage permet à la plante de survivre à la mauvaise saison. Au printemps suivant elle permet à la plante de repousser si toutes ses feuilles n'ont pas survécu à l'hiver.

Bilan 3 :

Pour passer la mauvaise saison, que ce soit une saison hivernale ou bien une sécheresse, les végétaux possèdent des moyens de stockage : racine, feuilles ou tubercules. Ainsi la sève élaborée apporte le sucre fabriqué dans les feuilles au niveau de ces organes pour le stoker sous forme de sucre complexe : l’amidon

On parle d'association quand 2 individus décident d'agir ensemble.

Activité 4a : Association d’une plante et d’une bactérie : les nodosités

Wikipédia

Le Lupin est une légumineuse qui présente sur ses racines des nodosités ou petits renflement contenant des bactéries appelées Rhizobium

Hatier cycle 4 2016

Hatier cycle 4 2016

Hatier cycle 4 2016

Complète le texte après avoir étudié les documents précédents.

L'association du …………………. avec le …….. permet à cette plante de mieux assimiler …………………………………. comme le montre le graphique. En effet, un champ non inoculé au rhizobium a une production de graines beaucoup plus faible (……..kg) que celle d'un champ ayant reçu de l'engrais (…….kg) ou ayant tout simplement été inoculé au rhizobium (…… kg). En échange la plante fournit à ces bactéries du sucre et une protection. C’est un échange réciproque. 

Inoculé = introduit

L’association est réciproque : la plante offre une protection et du sucre à la bactérie et la bactérie lui donne de l’azote qu’elle a prélevé dans l’atmosphère et que la plante ne peut prélever seule.

Activité 4b : Association d’une plante et d’un champignon : les mycorhizes

L’association est réciproque : en développant un réseau de filaments connecté aux racines, le champignon favorise l’absorption racinaire en augmentant la surface d’échange de l’arbre avec le sol. Le champignon quant à lui bénéficie du sucre produit par la plante. 85% des végétaux développent des mycorhizes.

On le constate parfaitement en étudiant la croissance d'arbres (des frênes) ayant été mycorhizés ou non : ceux ayant des mycorhizes ont une croissance deux fois plus importante au bout de 4 ans que ceux qui n'ont pas de mycorhizes

Bilan 4 :

Les mycorhizes (association symbiotique entre champignon et racines de végétaux) et les nodosités (association entre bactéries et tiges ou racines de végétaux) favorisent la croissance des deux partenaires de l’association.

Je retiens l’essentiel :

Les plantes ont une vie fixée entre deux milieux, l’air et le sol. Elles possèdent de vastes surfaces d’échanges avec le sol (poils absorbants) et avec l’air (les stomates). Des systèmes conducteurs permettent la circulation dans la plante entre les racines et les feuilles permettant ainsi les échanges entre ces organes. Les systèmes conducteurs alimentent également des organes de stockage. Ces derniers permettent aux plantes d’avoir une réserve d’énergie en cas d’impossibilité de réaliser la photosynthèse (hiver, saison sèche, feuilles broutées.). L’association des plantes avec de micro-organisme comme les champignons ou des bactéries favorisent le passage des sels minéraux dans la sève de la plante. Ces derniers reçoivent en échange des sucres. On parle d’association à bénéfice réciproque ou symbiose.