ACTIVITE 1 : Les besoins des cellules végétales

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Corinne Audy
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ACTIVITE 1 : Les besoins des cellules végétales Ce que nous savons : Pour produire leur propre matière, les végétaux ont besoin de matière minérale (eau, sels minéraux et dioxyde de carbone) mais

1 ACTIVITE 1 : Les besoins des cellules végétales Ce que nous savons : Pour produire leur propre matière, les végétaux ont besoin de matière minérale (eau, sels minéraux et dioxyde de carbone) mais aussi de lumière. Par où le dioxyde de carbone nécessaire à la production de matière organique entre-t-il dans la plante? De même, qu en est-il pour l eau et les sels minéraux? Comment l eau et les sels minéraux circulent-ils dans la plante? Exploite avec précision les documents ci-dessous pour pouvoir répondre à ces questions. Pour t aider relis bien tes fiches méthode, choisis ta piste de difficultés et demande le coup de pouce correspondant. Je valide quelle piste? Document 1 : dispositif expérimental permettant de définir où se fait l entrée de dioxyde de carbone dans la plante. Résultats obtenus (SVT 2016 Hatier): Sonde à CO2 Enceinte ph Frédéric Hanoteau- SVT 2016 Hatier L Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO) présentée ici consiste à mesurer la teneur en dioxyde de carbone de l air de l enceinte, pendant quelques minutes. Successivement, des mesures ont été réalisées dans une enceinte contenant des fragments de feuilles, puis de racines, puis sans rien (enceinte témoin). Feuilles et racines correspondent à des organes différenciés de la plante.

Document 2 : Au niveau d une feuille de poireau, observation de stomates.

surface des organes ** Coupe transversale : coupe perpendiculaire à la largeur de la feuille.

Document 3 : Mise en évidence du lieu de prélèvement de l eau et des sels minéraux par une plante.

: sur un plan de blé, on évalue à 14 milliards le nombre de ces poils, ce qui représente une surface de contact avec le sol d environ 400m 2!

2 Document 2 : Au niveau d une feuille de poireau, observation de stomates. A : zoom sur la face supérieure d un épiderme * de poireau B : feuille de poireau en coupe transversale ** Stomate : * Epiderme : chez un végétal, couche de cellules qui recouvre la surface des organes ** Coupe transversale : coupe perpendiculaire à la largeur de la feuille. L observation au microscope nécessite la découpe d une lamelle de feuille d une très faible épaisseur afin de la placer entre lame et lamelle. Document 3 : Mise en évidence du lieu de prélèvement de l eau et des sels minéraux par une plante. Des boutures* de misère ont été placées dans l eau : au bout de quelques jours, des racines apparaissent. Sur celles-ci, il est possible d observer des poils. Par ex. : sur un plan de blé, on évalue à 14 milliards le nombre de ces poils, ce qui représente une surface de contact avec le sol d environ 400m 2! Le flétrissement **d une plante est lié au fait qu elle manque d eau. Les sels minéraux indispensables à la plante sont dissous*** dans l eau. Ainsi, lorsque la plante prèlève dans son milieu l eau dont elle a besoin, elle prélève également les sels minéraux. * Bouture : Fragment de végétal que l on détache de la plante mère et que l on place dans un milieu où il prend racine et se développe en une plante complète. **Flétrissement : perte de rigidité des organes d une plante, suite à un manque d eau. *** Dissous dans l eau : se dit d une substance présente dans l eau mais non visible.

Document 4 : mise en évidence de la circulation de matière dans la plante On peut facilement mettre en évidence le

colorée (en rouge cicontre) : ce système correspond aux vaisseaux du xylème.

sont entourés d épaississements en forme de spirale. On appelle lignine la substance qui forme ces épaississements.

* Dilacérer la feuille : dissocier les éléments qui la constituent.

d érable (sève brute) recueillie au début du printemps et qui est ensuite concentrée par ébullition.

3 Document 4 : mise en évidence de la circulation de matière dans la plante On peut facilement mettre en évidence le système de transport de l eau et des sels minéraux à partir d une feuille de poireau qui a plongé dans une eau colorée (en rouge cicontre) : ce système correspond aux vaisseaux du xylème. En dilacérant* la feuille de poireau, il est possible d isoler ces vaisseaux et de les observer au microscope : ils sont entourés d épaississements en forme de spirale. On appelle lignine la substance qui forme ces épaississements. Les vaisseaux du xylème assurent le transport de ce qu on appelle la sève brute. * Dilacérer la feuille : dissocier les éléments qui la constituent. Document 5 : la récolte de sève brute à l origine du sirop d érable Le sirop d érable est produit à partir de l eau d érable (sève brute) recueillie au début du printemps et qui est ensuite concentrée par ébullition. L eau est récoltée dans les forêts du nord-est de l Amérique du Nord (surtout au Québec) Constituants Proportion dans la sève brute de début de printemps Eau 97% Minéraux : calcium, phosphore, potassium, fer, 1% manganèse, fer et magnésium Sucre (matière organique) 2%

4 ACTIVITE 1: Les besoins des cellules végétales Piste verte Par où le dioxyde de carbone nécessaire à la production de matière organique entre-t-il dans la plante? De même, qu en est-il pour l eau et les sels minéraux? Comment l eau et les sels minéraux circulent-ils dans la plante? Pour pouvoir y répondre, étudie bien le document 1 et regarde comment est monté le dispositif EXAO : 1. Combien y a-t-il de dioxyde de carbone dans l air contenu dans l enceinte au début de l expérience pour les 3 expériences? 2. Combien y a-t-il de dioxyde de carbone dans l air contenu dans l enceinte au bout de 4 minutes lorsqu on n y place rien? 3. Combien y a-t-il de dioxyde de carbone dans l air contenu dans l enceinte au bout de 4 minutes lorsqu on y place des fragments de racine? 4. Combien y a-t-il de dioxyde de carbone dans l air contenu dans l enceinte au bout de 4 minutes lorsqu on y place des fragments de feuilles? 5. Donc, que s est-il passé au niveau des fragments de feuilles dans l enceinte? Au niveau des fragments de racines? Ensuite, regarde bien le document 2 et relis le lexique : 6. Où sont localisés les stomates de la plante? 7. Quelle est leur particularité? En quoi cela est-il intéressant? 8. Donc, que se passe-t-il au niveau des stomates? Dans un second temps, lis attentivement le document 3 et relis le lexique : 9. Qu observes-tu sur la racine de misère photographiée? En quoi leur présence est-elle intéressante? 10. Que se passe-il lorsque la racine et ses poils absorbants sont placés dans l huile? Dans l eau? 11. En observant le croquis d une racine au niveau de son poil absorbant, quel est le trajet de l eau? Ensuite, observe et lis les documents 4 et 5 sans oublier de lire les définitions! 12. Que se passe-il lorsqu un poireau est plongé en son extrémité sectionnée dans une eau colorée en rouge? 13. Qu observe-ton lorsqu on dilacère le poireau au niveau d une zone colorée en rouge? 14. Par quel moyen récupère-ton la sève d érable et pourquoi cela est-il possible?

5 ACTIVITE 1 : Les besoins des cellules végétales Piste bleue 1. Par où le dioxyde de carbone nécessaire à la production de matière organique entre-t-il dans la plante? 2. De même, qu en est-il pour l eau et les sels minéraux? 3. Comment l eau et les sels minéraux circulent-ils dans la plante? Relis également attentivement le lexique. Pour répondre à la première question, compare la teneur en dioxyde de carbone au début et à la fin de l expérience dans l enceinte avec différents organes de la plante. Déduis-en l organe de la plante au niveau duquel s effectue l entrée de C0 2. Afin de préciser ta réponse, explique par quel moyen cela est-ce possible au niveau des cellules. Pour répondre à la deuxième question, compare le devenir d une plante dont les racines sont soit plongées dans l eau ou l huile. Déduis-en le lieu par lequel passent l eau et les sels minéraux dissouts pour arriver dans la plante. Pour répondre à la troisième question, regarde bien le devenir d une eau colorée de la base aux feuilles d un poireau. En t appuyant du croquis d une racine avec un poil absorbant et de l observation au microscope d une fibre colorée, déduis-en le devenir de l eau et des sels minéraux dans la plante. NB : tu pourras illustrer ce devenir avec le dernier document. ACTIVITE 1 :Les besoins des cellules végétales Piste rouge 1. Par où le dioxyde de carbone nécessaire à la production de matière organique entre-t-il dans la plante? 2. De même, qu en est-il pour l eau et les sels minéraux? 3. Comment l eau et les sels minéraux circulent-ils dans la plante? Relis également attentivement le lexique. Etudie bien les documents 1 et 2 : ils te permettent de répondre à la première question. Etudie bien le document 3 : il te permet de répondre à la deuxième question. Etudie bien le document 4 : il te permet de répondre à la troisième question. Le document 5 te permet d illustrer la troisième réponse.

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