En 2025, des astronautes européens en route vers Mars découvrent une planète toute petite jamais observée auparavant car sa durée de révolution est estimée à 500ans. Ils décidèrent, en commun accord avec l ESA, d envoyer le robot explorateur S2D2 sur cette nouvelle planète. De retour dans la navette spatiale, le robot dispose d une grande série d échantillons à analyser : c est ton travail! 1
But final des analyses ; répondre à la question suivante : La vie est-elle possible sur cette planète, et sous quelle(s) formes(s)? Plan du dossier : 1. Prélèvement de sol a) Etude de solubilité. b) Etude d humidité. c) Etude du ph. d) Etude de la composition en sels minéraux. e) Identification de sels minéraux. f) Etude quantitative de la présence d un sel minéral. g) Etude de la croissance végétale. 2. Prélèvement de liquide a) Analyse des résidus secs : matière organique. b) Analyse qualitative de la matière organique. c) Analyse quantitative du ph. d) Etude de l oxygène dissous. e) Etude la faune et de la flore microscopiques. f) Etude de la composition en microorganismes. g) Analyse physique : test de densité, conductivité électrique, température d ébullition. 3. Prélèvement de gaz a) Analyse quantitative : teneur en dioxygène. b) Etude de l évolution de la concentration en dioxygène dans les chloroplastes. c) Analyse qualitative : teneur en humidité. 2
Partie 1 - Prélèvement de sol 1. Etude de solubilité Plusieurs prélèvements solides ont été réalisés sur Artemon. Tu dois les étudier! La première étape à pour y parvenir est de les mettre en solution. Il faut donc étudier leur solubilité, c est-à-dire la concentration de saturation dans le solvant à une température donnée. Unité : g/l. /Produits Echantillon A Echantillon C Echantillon E Echantillon G H 2 O Ethanol Echantillon B Echantillon D Echantillon F Echantillon H Acide nitrique 1. Mettre une pointe de spatule de l échantillon dans un tube à essai ; 2. Ajouter quelques ml d eau ; 3. Passer le tube au vortex ; 4. Observer et noter le résultat en complétant le tableau : si le composé est soluble, noter un + et s il est insoluble, noter un - ; 5. Réaliser l expérience sur deux autres solvants : l éthanol et l acide nitrique. 6. Réaliser l expérience autant de fois qu il n y a d échantillon à tester. 7. Compléter le tableau des résultats et conclure. Echantillon Eau Ethanol Acide nitrique 3
Piste de réflexion : ton analyse et ta conclusion permettent-elles de penser que de l eau peut se trouver sur Artemon? Justifie ta réponse. 2. Etude d humidité Pour les êtres vivants tels que nous les connaissons, la présence d eau est vitale. Savoir si de l eau est présente sur Artemon permet de savoir si une forme de vie connue est possible. Etuve à 105 C - Echantillon de terre Dessiccateur - Petit creuset 1. Peser le creuset vide = m creuset ; 2. Ajouter +- 5g d échantillon. Noter la masse du creuset + terre humide = m 1 ; 3. Calculer la masse de terre humide : m terre humide = m 1 m creuset ; 4. Mettre le creuset à 105 C pendant 1h ; 5. Faire refroidir le creuset dans le dessiccateur, lorsqu il est refroidit, peser directement et noter la masse précisément = m 2 ; 6. Calculer la masse de terre sèche : m terre sèche = m 2 - m creuset 7. En déduire la masse en % de l échantillon en utilisant la formule : H(%) = 20 x (m terre humide - m terre sèche ) Piste de réflexion : le sol sur Artemon contient-il de l humidité? Si oui, en quelle quantité. 3. Etude du ph Sur notre planète, la grande majorité des organismes vivants habitent dans un écosystème dont le ph varie entre 5 et 9. ph mètre - Agitateur magnétique H 2 O - bécher 4
1. Peser précisément 20g d échantillon ; 2. Ajouter 50mL d eau distillée et déposer une puce magnétique 3. Placer l échantillon sur agitateur magnétique pendant 3min ; 4. Mesurer le ph. 5. ph = 4. Etude de la composition en minéraux Pour vivre, les êtres vivants (végétaux et microorganismes) doivent puiser dans le sol leurs nutriments et surtout les sels minéraux. Il est donc important de connaître la composition en sels minéraux de l échantillon de sol. Echantillon de sol NaOH - H 2 O 6 Tubes à essai - Centrifugeuse Solution de sulfate de cuivre - Solution de phosphate monopotassique Solution de chlorure de sodium - Solution de sulfate de potassium 1. Dans un tube à essai, verser 1mL d eau ; 2. Ajouter 5 gouttes d hydroxyde de sodium (= témoin négatif) ; 3. Noter tes observations ; 4. Réaliser la même expérience avec 1mL de chaque solution proposée à la place de l eau ; 5. Réaliser la même expérience avec 1mL de l échantillon de sol d Artemon ; 6. Créer un tableau avec les résultats. Tableau de résultats Piste de réflexion : quel(s) sels minéraux se trouvent dans le sol d Artemon? Justifie ta réponse. 5
5. Identification du sel minéral par le test des flammes colorées Lors de l expérience précédente, tu as mis en évidence un type de sel minéral. Pour confirmer son identification, réalise l expérience suivante Ethanol - Chlorure de sodium Chlorure de potassium - chlorure de fer Chlorure de calcium - Chlorure de cuivre (II) Chlorure de baryum - Chlorure de strontium 1 grand et un petit creuset - Etuve à 150 C Echantillon de sol d Artemon 1. Peser 10g d échantillon de sol dans un petit creuset ; 2. Le mettre sécher à 150 C pendant 20min ; 3. Laisser refroidir et tamiser à la plus petite porosité ; 4. Récupérer le solide en-dessous sur une feuille de papier et le verser dans un bécher ; 5. Resuspendre ce solide dans 10mL d éthanol ; 6. Verser ce mélange dans un creuset et allumer l éthanol ; 7. Dans le grand creuset, déposer une pointe de spatule de chlorure de potassium ; 8. Ajouter 5mL d éthanol et mélange avec la spatule jusqu à obtenir un mélange homogène ; 9. Appeler le professeur pour allumer l éthanol ; 10. Observer la couleur et réaliser la même expérience des points 7 à 9 avec les autres sels ; 11. Créer un tableau avec les résultats. Tableau de résultats Piste de réflexion : de quel sel minéral as-tu confirmé l identité? Justifie ta réponse. 6
6. Etude quantitative du sel minéral identifié Naturellement, le cuivre est présent dans notre sol (lithosphère), mais en faible quantité : 0.01%. Ce qui signifie que dans 100g de terre, il y a +- 0.01g de cuivre (ou 10mg). A nous de vérifier ce chiffre et de le comparer à celui de l échantillon de sol prélevé sur Artemon. Echantillon de sol de la terre - Tamis Echantillon de sol d Artemon - Etuve à 150 C Creuset - Eau déminéralisée Ethanol - Bécher Sulfate de cuivre - Balance Colorimètre - Ballons jaugés 1. Peser 10g d échantillon de sol de la Terre dans un petit creuset ; 2. Le mettre sécher à 150 C pendant 20min ; 3. Laisser refroidir et tamiser à la plus petite porosité ; 4. Récupérer le solide en-dessous sur une feuille de papier et le verser dans un bécher ; 5. Prendre un tube à essai et resuspendre ce solide dans 5mL d eau distillée, homogénéiser et conserver cet échantillon en l identifiant ; 6. Réaliser la même opération avec l échantillon de sol d Artemon ; 7. Préparer 100mL d une solution de sulfate de cuivre S0 à 0.2mol/L. Réaliser les calculs nécessaires ; 8. Peser la masse calculée de sulfate de cuivre et la dissoudre dans 100mL d eau distillée ; 9. Réaliser une gamme de solutions étalons : S1 : prélever 4mL de S0 et ajouter 1mL d eau distillée ; S2 : prélever 2.5mL de S0 et ajouter 2.5mL d eau distillée ; S3 : prélever 1mL de S0 et ajouter 4mL d eau distillée. 10. Mesurer l absorbance (700nm) des différentes solutions S0, S1, S2, S3 et noter les résultats dans un tableau ; 11. Mesurer ensuite l absorbance (700nm) des deux échantillons de sol et ajouter les résultats dans le tableau ; 12. Construit un graphique de l absorbance en fonction de la concentration ; 13. En déduire la concentration en cuivre des deux échantillons de sol. Calculs Tableau de résultats Graphique 7
Piste de réflexion : le sol d Artemon contient-il une quantité de cuivre semblable à celle présente dans le sol de la Terre? 7. Etude de croissance des végétaux dans certaines conditions en sels minéraux Les végétaux ont des besoins pour pouvoir survivre. Sur notre planète, les besoins sont les suivants : Eau, sels minéraux, oxygène, dioxyde de carbone, lumière et chaleur. Le prélèvement de terre contient-il assez de sels minéraux pour faire pousser une plante verte? - Eau déminéralisée, - Graines de haricot, - Nitrate de calcium, - Récipients, - Sulfate de calcium, - Prélèvement de terre - Nitrate de potassium, - Ouate, - Phosphate de potassium, - Baguette en verre - Sulfate de magnésium, - Béchers, - Phosphate de fer, - Sulfate de fer, - Ballons jaugés, 1. Identifier les récipients comme ceci : chaque témoin révèle l absence du sel minéral. Témoin négatif Témoin positif Témoin calcium Témoin phosphore Témoin potassium Témoin fer Témoin azote Témoin magnésium 2. Préparation de la solution témoin + Peser : 1g de nitrate de calcium 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de sulfate de magnésium 8
0.25g de phosphate de monopotassique 0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 3. Préparation de la solution témoin calcium. Peser : 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de sulfate de magnésium 0.25g de phosphate de monopotassique 0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 4. Préparation de la solution témoin phosphore. Peser : 1g de nitrate de calcium 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de sulfate de magnésium 0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 5. Préparation de la solution témoin potassium. Peser : 1g de nitrate de calcium 0.25g de sulfate de magnésium 0.25g de phosphate de monopotassique 0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 6. Préparation de la solution témoin fer Peser : 1g de nitrate de calcium 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de sulfate de magnésium 0.25g de phosphate de monopotassique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 7. Préparation de la solution témoin azote Peser : 0.25g de sulfate de calcium 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de sulfate de magnésium 0.25g de phosphate de monopotassique 0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 8. Préparation de la solution témoin magnésium. Peser : 1g de nitrate de calcium 0.25g de nitrate de potassium (ou phosphate) 0.25g de phosphate de monopotassique 9
0.05g de sulfate ferrique Dissoudre dans 1L d eau distillée. 9. Remplir chaque récipient avec de la ouate imbibée de la solution correspondante ; 10. Dans un 9è pot, dépose de la aoute imbibée de la solution provenant de notre planète ; 11. Déposer 2 graines de haricots dans chaque récipient. Note la date de mise en culture ; 12. Arroser régulièrement les pots avec la solution correspondante ; 13. Observer tous les jours et prendre une mesure des plantes tous les deux jours. Jour T + T - - Ca - P - K - Fe - N - Mg Artemon 10
Pour réaliser l analyse de tes résultats et la conclusion, rédige un texte qui réponde aux questions suivantes. Ne les recopie pas, il s agit de pistes de réflexions. Quelles sont tes observations? Que peux-tu conclure des besoins énergétiques de la plante sur Terre? Que peux-tu conclure quant à la composition probable de l échantillon prélevé sur la planète? Serait-il possible de faire pousser, sur Artemon, les mêmes plantes que sur Terre? Pourquoi? Partie 2 Prélèvement de liquide 8. Etude de la teneur en résidus secs Généralement, le résidu sec est déterminé à 110 C et permet de déterminer la teneur en matière organique dans un liquide. Cette matière organique est naturellement présente dans les milieux liquides qui contiennent des microorganismes vivants puisque cette matière organique leur sert de nutriment. Echantillons liquide de la Terre et d Artemon Verre à pied de 50mL 2 erlenmeyers Balance Plaque chauffante Cette manipulation doit être réalisée en parallèle pour l échantillon d eau de la Terre et celui d Artemon. 1. Mesurer précisément 50mL d échantillon de liquide et la verser dans un erlenmeyer ; 2. Peser le tout (=m1) ; 3. Faire évaporer sur une plaque chauffante ; 4. Laisser refroidir et peser le plus vite possible le creuset (m2) ; 5. Calculer la masse de résidu sec (m1-m2) en mg/l. 11
Résultats Nombre de mg/l de résidus secs sur Terre : Nombre de mg/l de résidus secs sur Artemon : Piste de réflexion : tu sais que la vie dans l eau sur Terre est possible. Compare les deux résultats de résidus secs et détermine si les microorganismes pourraient vivre dans de le liquide prélevé sur Artemon. 9. Etude qualitative de la teneur en matière organique La présence ou l absence de matière organique est vitale comme notion dans la connaissance des espèces animales, végétales ou des microorganismes. Echantillon liquide d Artemon - 10 tubes à essai Verre à pied de 10mL - Lugol Réactif de Fehling - Bain-marie à 100 C Solution d empois d amidon - Solution de glucose Solution de saccharose - Acide chlorhydrique 0.1M Hydroxyde de sodium 0.1M 1. Dans le tube à essai 1, verser 1mL d eau distillée (témoin négatif) ; 2. Dans le tube à essai 2, verser 1mL de solution d amidon (témoin positif) ; 3. Dans le tube à essai 3, verser 1mL d échantillon inconnu ; 4. Dans les trois tubes, ajouter 2 gouttes de Lugol ; 5. Observer et noter les résultats. La réaction au Lugol permet de mettre en évidence l amidon. 6. Dans le tube à essai 4, verser 1mL d eau distillée (témoin négatif) ; 7. Dans le tube à essai 5, verser 1mL de solution de glucose (témoin positif) ; 8. Dans le tube à essai 6, verser 1mL d échantillon inconnu ; 9. Dans les trois tubes, ajouter 10 gouttes de liqueur de Fehling ; 10. Porter à ébullition dans le bain-marie ; 11. Observer et noter les résultats. La réaction au Fehling permet de mettre en évidence le glucose. 12. Dans le tube à essai 7, verser 1mL d eau distillée (témoin négatif) ; 13. Dans le tube à essai 8, verser 1mL de solution de saccharose (témoin positif) ; 14. Dans le tube à essai 9, verser 1mL d échantillon inconnu ; 15. Dans les trois tubes, ajouter 2 gouttes d acide chlorhydrique 0.1M ; 12
16. Mettre les tubes dans le bain-marie à 100 C pendant 30 secondes ; 17. Enlever les tubes du bain-marie et ajouter 2 gouttes d hydroxyde de sodium 0.1M ; 18. Ajouter 10 gouttes de liqueur de Fehling dans chaque tube ; 19. Porter à ébullition dans le bain-marie ; 20. Observer et noter les résultats. La réaction d hydrolyse acide permet de mettre en évidence le saccharose. 10. Etude du ph La mesure du ph permet de connaître le niveau d acidité d une eau. Le ph d une eau potable et viable pour la majorité des microorganismes se situe entre 4.5 et 9.5 selon les normes internationales sur Terre. Echantillons de liquide sur Terre et sur Artemon ph-mètre bécher pissette eau distillée Cette manipulation doit être réalisée en parallèle pour l échantillon d eau de la Terre et celui d Artemon. 1. Rince abondement l électrode du ph-mètre avec l eau distillée ; 2. Allume le ph-mètre et déposer l électrode dans ton échantillon de liquide ; 3. Note la valeur de ph dans les résultats. Résultats ph de l eau sur Terre : ph du liquide sur Artemon : Piste de réflexion : tu sais que la vie dans l eau sur Terre est possible. Compare les deux résultats de ph et détermine si les microorganismes pourraient vivre dans de le liquide prélevé sur Artemon. 13
11. Etude de l oxygène dissous Sur Terre, l oxygène est l un des paramètres les plus importants de la vie aquatique. L oxygène dissous est essentiel au métabolisme de la plupart des organismes présents. L oxygène dissous dans un écosystème aquatique peut provenir de plusieurs sources. La plus importante est l atmosphère ; l O 2 étant absorbé par l eau, par l action du vent, des vagues,. La seconde source est la photosynthèse ; le phytoplancton fixe le CO 2 de l eau en utilisant l énergie solaire et des molécules d eau, elles libèrent alors du dioxygène dans le milieu. Echantillons de liquide sur Terre et sur Artemon Oxymètre bécher pissette eau distillée Cette manipulation doit être réalisée en parallèle pour l échantillon d eau de la Terre et celui d Artemon. 1. Plonger l électrode de l oxymètre dans l échantillon à tester, patienter pour que le résultat se stabilise ; 2. Note la valeur de la teneur en oxygène en mg/l dans les résultats. Résultats Teneur en oxygène de l eau sur Terre : Teneur en oxygène du liquide sur Artemon : Piste de réflexion : tu sais que la vie dans l eau sur Terre est possible. Compare les deux résultats de teneur en oxygène et détermine si les microorganismes pourraient vivre dans de le liquide prélevé sur Artemon. 14
12. Etude de la faune et de la flore microscopiques Les organismes vivants dont les bactéries, algues et protozoaires caractérisent eux aussi le milieu qu ils habitent. Ils témoignent des variations physiques ou chimiques de leur environnement. Certains organismes peuvent être des indicateurs de la qualité de l eau, telles que certaines algues sont associées à une eau de bonne qualité et d autres, à une eau polluée. Echantillons de liquide sur Terre et sur Artemon Lames, lamelles, microscope Pipettes plastique Feuille de dessin + crayon Cette manipulation doit être réalisée en parallèle pour l échantillon d eau de la Terre et celui d Artemon. 1. Suivre la schématisation suivante pour la préparation d une lame surmontée d une lamelle : 2. Observer au microscope jusqu au grossissement de 400x ; 3. A l aide des documents annexes, identifier un maximum de microorganismes présents dans ton échantillon, ainsi que leur quantité (compte le nombre de fois où tu as observé le même microorganisme) ; 4. Choisir un type de microorganisme et réaliser un dessin scientifique ; 5. Construire un tableau de résultats. Résultats Piste de réflexion : l échantillon prélevé sur Artemon contient-il des microorganismes semblables à ceux présents dans les milieux aquatiques sur Terre? 15
13. Etude de la composition en microorganismes Sur Terre, l eau douce des ruisseaux, rivières, fleuves, mares et étangs abrite une population de microorganismes nombreuse et très variée. On y trouve également toutes les grandes catégories de microorganismes : bactéries, algues, protozoaires et mycètes (champignons microscopiques). La présence et le nombre de ces microorganismes sont largement influencés par plusieurs facteurs abiotiques comme la température, la luminosité, l oxygène, le ph, la présence de substances minérales dissoutes ou en suspension, etc. Les microorganismes aérobies (qui ont besoin d oxygène pour vivre) vivent en plus grand nombre près de la surface ou à faible profondeur à cause de la plus grande disponibilité en oxygène. Cette partie du dossier d analyse va nous permettre d étudier la composition d eau prélevée sur Terre et de la comparer avec la composition d un liquide prélevé sur la planète Artemon. Echantillon d eau sur Terre Echantillon de liquide sur Artemon Bec bunsen + allumettes Pipette graduée de 1mL et propipette 2 boîtes de Pétri contenant un milieu de culture (gélose) Crayon + feuille de dessin Etaleurs Cette manipulation doit être réalisée en parallèle pour l échantillon d eau de la Terre et celui d Artemon. 1. Identifier les boîtes de Pétri avec ses initiales et l origine de l échantillon (Terre ou Artemon) ; 2. Allumer le bec bunsen et poser la boîte de Pétri à proximité ; 3. Prélever 0.5mL de l échantillon de liquide et le déposer au centre de la gélose ; 4. Directement et toujours à proximité de la flamme du bec bunsen, étaler l échantillon d eau sur toute la surface de la gélose ; 5. Laisser sécher la gélose avec le couvercle entre-ouvert à proximité de la flamme pendant 5min ; 6. Fermer la boîte de Pétri, la retourner et la mettre incuber dans l étuve à 37 C pendant 24h ; 7. A la fin de l incubation, observer les différents microorganismes qui ont poussé sur la gélose, en faire un dessin scientifique ; 8. Compter toutes les colonies présentes (1 colonie = 1 UFC) ; 9. Calculer le nombre d UFC/100mL d échantillon. 16
Résultats Nombre d UFC/100mL de l eau sur Terre : Nombre d UFC/100mL du liquide sur Artemon : Piste de réflexion : l échantillon de liquide prélevé sur Artemon comporte-t-il des similitudes avec l échantillon d eau sur Terre. Explique ta réponse. 14. Analyse physique : densité Etudier la densité d un liquide permet de déterminer sa concentration en sel. Sur terre, en moyenne la salinité d une eau de mer (ou d océan) est en moyenne de 35g/L d eau. Une eau douce sera 1000 fois moins concentrée en sels. Le chlorure de sodium est le composant majeur en sel : 85% du sel marin se compose de chlorure de sodium. Pour information : la mer Morte a une teneur en chlorure de sodium de 300g/L! Eau distillée 250mL - NaCl 3% 250mL NaCl 1% 250mL - NaCl 4% 250mL NaCl 2% 250mL - Verre à pied de 250mL Densimètres - Echantillon d Artemon 1. Préparer les différentes solutions, réaliser les calculs nécessaires pour connaître la masse de NaCl à peser. Eau distillée NaCl 1% NaCl 2% NaCl 3% NaCl 4% 2. Verser la solution dans le verre à pied et y déposer le densimètre ; 3. Lire la densité et prendre note dans un tableau que tu crée ; 4. Construire un graphique de la densité en fonction de la concentration ; 5. Réaliser la mesure de densité pour l échantillon d Artemon ; 6. Placer la mesure de l échantillon dans le graphique et en déduire la concentration en NaCl de l échantillon d Artemon. Calculs 17
Résultats Graphique 15. Analyse physique : conductivité électrique Etudier la conductivité électrique qualitativement et quantitativement permet de déterminer la teneur en sels minéraux dans un liquide. Cette mesure est, en général, réalisée dans un contexte de contrôle des eaux de distribution. Il y a donc des normes à respecter pour que l eau soit potable : Qualité excellent : 50 à 400µS/cm Bonne qualité : 400 à 750µS/cm Qualité médiocre mais potable : 750 à 1500µS/cm Minéralisation excessive : >1500µS/cm Symbole de la conductivité : S Unité de la conductivité : µ ou msiemens/cm Eau distillée 250mL - NaHPO 4 3% 250mL NaHPO 4 1% 250mL - NaHPO 4 4% 250mL NaHPO 4 2% 250mL - bécher Conductimètre - Echantillon d Artemon 1. Préparer les différentes solutions, réalise les calculs nécessaires pour connaître la masse de NaHPO 4 à peser. Eau distillée NaHPO 4 1% NaHPO 4 2% NaHPO 4 3% NaHPO 4 4% 2. Verser la solution dans un bécher et y plonger la sonde de conductivité; 3. Lire la conductivité et prendre note dans un tableau que tu crée ; 4. Construis un graphique de la conductivité en fonction de la concentration ; 5. Réalise la mesure de conductivité pour l échantillon d Artemon ; 6. Place la mesure de l échantillon dans ton graphique et déduis-en la concentration en NaCl de l échantillon d Artemon. 18
Calculs Résultats Graphique Piste de réflexion : le liquide présent sur Artemon possède-il une minéralisation acceptable pour le consommer sur Terre? 16. Analyse physique : température d ébullition Etudier la courbe d ébullition d un liquide permet d obtenir des informations quant à la composition moléculaire d un liquide. En effet, les constituants et leur concentration va modifier plusieurs paramètres physico-chimiques, et notamment la température d ébullition. Eau distillée - Chronomètre NaCl 1% - Thermomètre Echantillon liquide Artemon - Bec bunsen + trépied + grille Eau du robinet 1. Préparer 200mL d une solution NaCl 1%. 2. Placer le bécher contenant l eau distillée sur la grille posée sur le trépied au-dessus du bec bunsens ; 3. Prendre la température au T0 ; 4. Appeler le professeur pour allumer le bec bunsen ; 5. Prendre la température de la solution toutes les 30 secondes et la noter dans un tableau que tu crées ; 6. Prendre les températures jusqu à obtenir 3 x de suite le même résultat ; 7. Réaliser la même expérience pour l eau du robinet, pour la solution de NaCl 1% et pour l échantillon de liquide d Artemon. 8. Construit les 4 courbes d ébullition sur le même graphique. Résultats Graphique Piste de réflexion : le liquide présent sur Artemon possède-il une courbe d ébullition semblable à celle de l eau présente sur Terre? 19
Partie 3 Prélèvement de gaz 17. Etude de la composition en dioxygène Nous savons que l air que nous respirons est composé de 21% de dioxygène. Savoir quelle est la composition en oxygène d un gaz est important pour déterminer si une forme de vie proche de la notre est possible dans cette atmosphère. Oxymètre - Echantillon de gaz d Artemon Réalise une mesure de la teneur en oxygène de notre air, et même chose pour l échantillon de gaz d Artemon. Résultats Teneur en oxygène sur Terre : Teneur en oxygène sur Artemon : Piste de réflexion : l échantillon de gaz prélevé sur Artemon comporte-t-il des similitudes avec l air présent sur Terre. Explique ta réponse. 18. Etude de l évolution de la concentration en dioxygène dans les chloroplastes Cette étude a pour but de comparer l évolution de la concentration en dioxygène dans les chloroplastes de végétaux verts sous une atmosphère terrestre et de réaliser une comparaison avec l échantillon de gaz d Artemon. Mortier - tampon ph 6.5 (phosphate-saccharose) Pilon - tampon ph 10.5 (tris-saccharose) 20
feuilles d épinards - sable éprouvette graduée 20mL - poire pipette 5mL - gaze papier aluminium - erlenmeyer + bouchon : obtention de la suspension de chloroplastes 1. Découper 80g de feuilles d épinards dans le mortier en sortant du réfrigérateur ; 2. Ajouter un peu de sable fin ; 3. Verser 3mL de solution tampon ph 10.5 ; 4. Broyer ; 5. Verser progressivement en cours de broyage 20mL de solution tampon phosphatesaccharose ph 6.5 ; 6. Broyer fermement pendant au moins 2min ; 7. Filtrer dans un entonnoir garni de gaze (3 ou 4 épaisseurs) et de coton hydrophile ; 8. Presser la gaze pour obtenir un maximum de filtrat ; 9. Recueillir le filtrat dans un erlenmeyer refroidi recouvert de papier aluminium ; 10. Conserver la suspension de chloroplastes ainsi obtenue à l obscurité et au froid jusqu à la mesure. : mesure de la concentration en dioxygène 11. Mesurer le taux d oxygène présent dans l air ambiant ; 12. Verser 10mL de la suspension de chloroplastes dans un contenant pour mesurer le dioxygène à l aide de l Oxymètre : T = 0, 3, 6, 9 minutes. : comparaison avec l atmosphère supposée de la planète 13. Verser 10mL de la suspension de chloroplastes dans le contenant qui possède l échantillon de gaz ; 14. Réaliser les mêmes mesures (points 11 et 12) mais sur la nouvelle atmosphère. Résultats Créer un tableau reprenant les résultats dans le temps. Piste de réflexion : l échantillon de gaz prélevé sur Artemon comporte-t-il des similitudes avec l air présent sur Terre. Explique ta réponse. 21
19. Etude de l humidité relative L air sur Terre contient 78% d azote, 21% de dioxygène et 1% de gaz divers, notamment de la vapeur d eau. Connaître la composition en eau de l air est important pour savoir quel type d organismes peut potentiellement vivre : un air totalement sec ne peut pas accueillir tous les types d organismes, de même pour une humidité excessive. 2 thermomètre s - du gaze Bécher - Eau distillée Echantillon de gaz d Artemon 1. Réaliser une mesure avec le dispositif du psychromètre (voir schéma ci-dessous) : plonger le gaze du thermomètre humide Th dans l eau (sans que le thermomètre ne touche l eau!) ; 2. Attendre 5 min ; 3. Mesurer la température sur les deux thermomètres et les noter dans un tableau que tu crées ; 4. Faire la même manipulation dans l échantillon de gaz d Artemon. Résultats Créer un tableau reprenant les résultats. Piste de réflexion : l échantillon de gaz prélevé sur Artemon comporte-t-il des similitudes avec l air présent sur Terre. Explique ta réponse. 22