PARTIE B : RESPIRATION ET OCCUPATION DES MILIEUX DE VIE Chapitre 7 : Les êtres vivants respirent Rappel : 1) O 2 = oxygène = dioxygène 2) couleur rouge pour le O 2, bleue pour le CO 2. 3) l eau de chaux se trouble en présence de CO 2. 4) une inspiration est un prélèvement d air, une expiration un rejet d air. 5) il n y a que 0,03% de CO 2 dans l air, et environ 20.9% d O 2 Introduction : Les humains réalisent des échanges gazeux. Ils prélèvent du O 2 et rejettent du CO 2. Les autres animaux font-ils de même, et qu en est-il des végétaux? A la fin du chapitre je suis capable : Fiche contrat n 7 1) d imaginer des expériences avec de l eau de chaux et une sonde à oxygène 2) de décrire, donner les résultats et donner la conclusion d une expérience. 3) de dire en quoi consiste la respiration chez les végétaux et les animaux. 4) de citer des organes respiratoires ainsi que des animaux qui les possèdent et leur milieu de vie. 5) de dire ce qu ont en commun les différents appareils respiratoires existants. 6) de dire ce qui permet le renouvellement de l air ou de l eau au contact des surfaces respiratoires. 7) de positionner les animaux étudiés dans la classification actuelle I Nature des échanges gazeux Activité 7 1: Imaginer une expérience pour prouver qu'un être vivant respire. Travail en groupes. Différents êtres vivants sont proposés : vers de farine, phasmes, grillons, champignons, graines de lentilles qui germent. Tu as à ta disposition un être vivant, de l'eau de chaux, des récipients, une sonde à 0 2 Correction : 20.9% de O 2 20.9% de O 2 Sonde à O2 Etre vivant (ex : ver de farine) Grillage Eau de chaux en bas Expérience avec un être vivant Expérience témoin (sans être vivant).
Activité 7 2: Imaginer une expérience pour prouver qu'un poisson respire. Noté sur 6. Socle commun : Ra : mettre en relation des données. Germain curieux, observe longuement son bassin gelé et sa carpe Koy qui évolue lentement sous la glace. Il est intrigué car il ne voit pas comment sa carpe pourra venir prendre de l'air à la surface pour respirer. De retour au collège, il annonce devant la classe sa découverte au professeur de SVT. Les autres élèves lui disent qu'il raconte n'importe quoi! Pour clore le débat, le professeur leur propose de vérifier si la carpe respire en réalisant une expérience. Trouve quelle expérience est la bonne et justifie ton choix. Correction: Je choisis l expérience. car : -.. ne possède pas de témoin, ce qui empêchera la comparaison des résultats -.ne possède pas de sonde à dioxygène au niveau du témoin, il y a donc 2 paramètres qui varient par rapport à l expérience ; - permet de montrer que l escargot respire mais c'est la carpe qui est l'objet de l'étude. Ou : Je choisis l expérience car c est la seule qui présente un témoin (pas la..) et qui permet de mesurer l évolution provoquée par une carpe Koy (pas la ) des quantités de dioxygène et de dioxyde de carbone dans l eau et donc de confirmer qu elle respire (pas la ). Bilan : Les végétaux, les poissons, les insectes et tous les animaux respirent puisqu ils prélèvent du dioxygène (dans l air ou dans l eau) et rejettent du CO2 (dans l air ou dans l eau). Nous avons déjà que nous avons des poumons, comme d'autres animaux. Que possèdent les insectes? II L'appareil respiratoire des insectes.
Activité 7 3 Observation des trachées des insectes. Séance notée 1h30. a. S I : Ce que nous avons observé sont des trachées. Recopie dans ton cours les réponses qui te paraissent correctes parmi les propositions suivantes. Les trachées sont des tubes de même diamètre partout. Les trachées sont des tubes dont le diamètre n est pas le même partout. Les tubes semblent lisses. Les tubes semblent parcourus de stries (traits). b. Réa : Bouge ta lame de manière à suivre le prolongement des trachées (les tubes). Décris dans ton cours ce que tu rencontres au bout des tubes de chaque côté. 4) Dessin de l appareil respiratoire complet de l asticot. Appareil respiratoire des insectes. NOM Prénom : Théo se demande comment les insectes font pour respirer, car ils semblent trop petits pour posséder des poumons. Maxime lui dit qu'ils respirent avec des sortes de tubes. Laisse toi guider pour découvrir l'appareil respiratoire des insectes. 1. Observation d une larve de mouche (morte) qui se trouve sur ta table. Les deux points orange (les stigmates) sur la larve sont les deux entrées d air dans le corps de l animal. Légende-les sur la photo cicontre et imagine puis dessine l appareil respiratoire qu il y a derrière les stigmates 2. Derrière les stigmates? C 3.8 : Manipulation Utilise les outils (lame/lamelle/microscope/pince/scalpel...) mis à ta disposition pour découvrir l appareil respiratoire de l asticot, c est-à-dire ce qu il y a derrière les stigmates. 3. Observation de l appareil respiratoire. Les tubes que nous observons sont des trachées. Réa : Bouge ta lame de manière à suivre le prolongement des trachées. Entoure les réponses qui te paraissent correctes parmi les propositions suivantes. 1. Les trachées sont des tubes de même diamètre partout. 2. Les trachées sont des tubes dont le diamètre n est pas le même partout. 3. Les trachées semblent lisses. 4. Les trachées semblent parcourues de stries (traits). 4. Explique au dos de cette feuille le plus précisément possible à quoi ressemble l appareil respiratoire des insectes. Ton propos devra être illustré. Correction : En imaginant, il faut faire partir l appareil respiratoire des stigmates. Derrière chaque stigmate, on trouve une trachée (tube). Si on suit ce tube, on constate qu il s amincit et que des tubes plus petits en partent. A la fin, les tubes sont très très fins. Activité 7 4 Fonctionnement des trachées des insectes. A l aide du film «C est pas Sorcier : Le phasme» réponds aux questions suivantes. http://www.youtube.com/watch?v=wr_od1sttcy 14 minutes a) S I : Jamy explique comment fonctionne les trachées. Ecoute bien ce qu il dit puis relie chaque structure (stigmate, trachée, organe) à sa fonction par des traits. b) Rai : On voit un insecte réaliser des inspirations et des expirations. Pourquoi fait-il cela?
Stigmate Trachées Organe Lieu jusqu où l oxygène de l air est emmené Sorte de trou par où l air peut pénétrer dans l insecte Sorte de canaux qui transportent l air (riche en O2 ou pauvre en O2). Correction : 1 : air extérieur, 2 : squelette externe (carapace) ; 3 : stigmate, 4 : trachée, 5 : organe ; 6 : trachéole ; 7 : intérieur de l animal III Les branchies pour respirer dans l'eau. Activité 7 5 : ORGANE RESPIRATOIRE DU POISSON et son FONCTIONNEMENT. Jean, curieux, observe longuement son poisson rouge dans son aquarium. Il est intrigué car celui-ci réalise des mouvements d ouverture et de fermeture de la bouche et de deux petites fentes situées sur le côté de sa tête (les ouïes). De retour en classe il questionne Arthur, un camarade grand amateur de pêche. Celui-ci lui explique que ces mouvements permettent au poisson de respirer car le poisson possède son appareil respiratoire sous les opercules (qui cachent les ouïes). A l aide des documents dont tu disposes, A. Trouve l appareil respiratoire des poissons, indique son nom et son nombre. B. Prouve que c est bien un appareil respiratoire (aide 1 si tu n y arrives pas). C. Prouve qu il présente les 3 caractéristiques d un appareil respiratoire (aide 2). D. Prouve que les mouvements observés permettent au poisson de respirer (aide 3)
Ton rapport au dos de cette feuille devra être soigné et illustré d au moins un dessin. Tu disposes de: o La photographie d une expérience pour comprendre le rôle des mouvements d un poisson. o Un schéma des échanges de gaz réalisés lors de la circulation de l eau dans le poisson. o Une description de l appareil respiratoire du poisson. o tête de poisson, ciseaux, pince, coupelle, de l eau, lame, lamelle, loupe, microscope. Les poissons respirent grâce à des branchies. Ces organes respiratoires ont une forme caractéristique due à la présence d un arc osseux sur lequel sont accrochées des lamelles branchiales. Ce sont ces lamelles qui filtrent l eau et y prélèvent le dioxygène. Elles sont constituées de très nombreux vaisseaux sanguins qui leur donnent une couleur rouge. Film : http://www.dailymotion.com/video/xj8mmq_les-mouvements-respiratoires-dupoisson_tech
Correction (autoévaluation si possible). Eau riche en CO2 Eau riche en 02 L appareil respiratoire des poissons est la branchie. 1pt. On compte 4 branchies de chaque côté du poisson (soit 8 au total). 1pt. L eau qui entre par la bouche est plus riche en 0 2 et moins riche en C0 2 que l eau qui sort par les ouïes, donc l'eau perd de l 0 2 lors de son trajet. Or elle passe sur les branchies qui sont donc un appareil respiratoire puisqu elles prennent le 0 2 dans l eau et y rejettent du C0 2. 1pt. Les branchies ont toutes les caractéristiques d un appareil respiratoire : elles sont rouges car elles sont riches en sang (donc en capillaires), elles sont fines (on peut les mettre entre une lame et une lamelle), et elles présentent une grande surface car elles sont composées de beaucoup de lamelles (on le voit bien à la loupe). Dans l expérience du doc 1, l eau colorée entre par la bouche du poisson et ressort par ses ouïes. Il y a donc une circulation d eau à cet endroit. La circulation d eau entre la bouche et les ouïes du poisson sert donc à la respiration car le courant d'eau apporte l'0 2 aux organes respiratoires. DESSIN Légendé D UNE BRANCHIE DE POISSON Observée à la loupe binoculaire (grossissement x4)
III Occupation des milieux et respiration http://www.youtube.com/watch?v=mvxd4vadeoe 12 minutes Activité 7.6. Compléter un tableau présentant une mise en relation d'animaux, de leur milieu de respiration et de leurs organes respiratoires. + Placer le dytique dans le tableau à l aide d un film. EXPOSES. Qu est ce qu un appareil respiratoire? Exemples d appareils respiratoires Exemples d animaux possédant ces appareils. Milieu de vie de ces animaux (eau/air?) C est un organe au niveau duquel l animal récupère le O2 du milieu et rejette le CO2 Il présente une grande surface d échanges et une faible épaisseur des parois au niveau desquelles se font les échanges. Il fonctionne grâce à un renouvellement du milieu (air ou eau) réalisé par des mouvements respiratoires. Branchies trachées Truite, saumon Criquet phasme Larve de moustique dytique poumons dauphin eau air eau eau air Etre humain Bilan : Il existe trois principaux appareils respiratoires : poumons, trachées et branchies. Ils ont en commun la finesse des parois et l étendue des surfaces d échange des gaz. La respiration est possible par le renouvellement de l air ou de l eau grâce à des mouvements respiratoires (inspiration et expiration / ouverture et fermeture de la bouche et des ouïes en alternance). Les trachées et poumons permettent de faire les échanges avec les gaz dans l air. Les branchies permettent de faire les échanges avec les gaz dissous dans l eau. Les animaux possèdent un appareil respiratoire adapté à leur milieu de vie (aérien, aquatique). Ainsi, un animal possédant des trachées ou des poumons ne pourra prendre l oxygène que dans l air. S il vit dans l eau il devra venir en surface pour respirer.