1ES Ch3 Photosynthèse et nutrition

1ère Enseignement Scientifique Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie

Chapitre 3 : Energie solaire, photosynthèse et nutrition

E.Decombe

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Plan du chapitre

A- La photoynthèse à l'échelle de la planète

I- L'absorption du rayonnement solaire par les végétaux chlorophylliens

B- Le devenir du rayonnement solaire au niveau des feuilles

II- L'importance de la photosynthèse pour la biosphère

III- Apports énergétiques et équilibres alimentaire

TERMINé ?

I- A- La photosynthèse à l'échelle de la planète

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Consignes

1) Utiliser les données de la Nasa

2) Faire un calcul rapide

Depuis plusieurs années, les scientifiques observent la Terre depuis l’espace et mettent à la disposition du public les données récoltées. C’est le cas du site NEO (Nasa Earth Observations) qui permet d’enquêter sur la puissance solaire reçue et sur l’importance de la photosynthèse planétaire.

Utiliser les données de la Nasa

• Accéder au site https://neo.gsfc.nasa.gov/

• Sélectionner « OCEAN » puis « chlorophyll concentration » : cette carte montre la concentration en chlorophylle (en mg/m3 ) d’eau de mer à une période donnée.

• Sélectionner ensuite « LAND » puis « vegetation index » : cette carte montre les zones où il y a de la croissance végétale et donc de la photosynthèse sur les continents (en noir= zones sans données).

• Sélectionner enfin « ENERGY » puis « solar insolation » : cette carte montre la puissance solaire reçue à la surface de la Terre.

1 a) Relever les zones où la chlorophylle est la plus concentrée dans les océans et sur les continents. ​1 b) Faire le lien entre la répartition de la photosynthèse à l'échelle de la planète et l'énergie solaire reçue.

Terminé

I- B- Le devenir du rayonnement solaire au niveau des feuilles

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Après avoir étudié chaque document ci-dessous, rédiger une conclusion qui explique comment l'énergie solaire est utilisée à l'échelle de la feuille lors de la photosyntèse.

Doc 2 : Expérience historique de T.Engelman (1884)

Doc 3 : Spectre d'action de la chrlorophylle

Doc 4 : Devenir de l'énergie solaire au niveau d'une feuille

Doc 1 : Observer le spectre d'absorption de la chlorophylle

Définitions

Protocole d’utilisation du spectroscope à main

La lumière blanche est constituée de différentes radiations pouvant être séparées en intercalant un prisme sur le trajet du faisceau lumineux. Un spectroscope contient justement un prisme : si on introduit un tube d’analyse contenant une solution de chlorophylle brute, on peut observer les radiations lumineuses absorbées par cette solution. 1) Avec le spectroscope à main : - observer le spectre de la lumière blanche en pointant le spectroscope vers une source de lumière (lumière solaire, néon de la salle ou lampe) et en regardant par l’oculaire. - observer le spectre d’absorption* de la solution de chlorophylle brute : remplir le tube d’analyse avec la solution préparée disponible au bureau et pointer le spectroscope vers ue source de lumière. 2) Présenter les résultats de vos deux observations dans des cadres selon ce modèle

3) D'après vos résultats, déterminer les longueurs d’onde des rayonnements absorbés par la solution de chlorophylle brute puis proposer une explication à l'origine de la couleur verte des feuilles.

Terminé

II- L'importance de la photosynthèse pour la biosphère

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Consigne

En utilisant, les données de cette page, expliquer comment la matière organique issue de la photosynthèse est utilisée par les êtres vivants.

III- Apports énergétiques et équilibres alimentaires

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Vous êtes diététicien et recevez aujourd’hui un nouveau patient, John Duff qui souhaite entamer un rééquilibrage alimentaire. A partir des documents disponibles et du logiciel Equil’al, rédiger un compte-rendu à destination de votre patient dans lequel figureront les informations suivantes : - La valeur du métabolisme de base du patient ainsi que son IMC (à comparer aux valeurs moyennes) - Ses dépenses énergétiques totales (à comparer à la moyenne) - - Si les apports journaliers sont satisfaisants en quantité et en qualité - Quelques conseils que vous pouvez donner à votre patient. Votre compte-rendu sera illustré de captures d’écran judicieusement choisies.

Logiciel Equil'al

Fiche patient

Exemples de repas sur une journée

Petit déjeuner : ceréales (2 bols), 1 bol de chocolat au lait, 1 tranche de pain avec de la confitre (2 cuillères) et du beurre (2 noisettes) Déjeuner : 1 avocat entier, 1 portion de boulgour, 2 chipolatas avec du ketchup, 2 crèmes dessert Goûter : 1 gaufre + 1 banane Dîner : 2 canettes de boisson énergésisante, 2 portions d'omelette, 1 portion de camembert, 1 portion de pain

• Nom/Prénom : Duff John
• Sexe : masculin
• Date de naissance : 28/06/1992
• Poids : 89 kg
• Taille : 1m92
• Activité physique : importante

Recommandations officielles

Sur une journée, les apports journaliers recommandés (AJR) sont de 2000 kcal en moyenne. Les nutritionnistes et le programme national nutrition santé (PNNS) préconisent pour une journée : - De répartir les AJR comme suit sur la journée : 25% au petit-déjeuner, 40% au déjeuner, 5% au goûter, 30% au dîner. - De manger en piochant dans tous les groupes alimentaires (si possible par repas) afin d’apporter les nutriments nécessaires à notre corps ; -De respecter les proportions 55% de glucides, 30% de protides, 15% de lipides, eau à volonté, ou pour simplifier, 4 portions de glucides, 2 de protides et 1 de lipides : - De respecter l’équation énergétique : apports alimentaires = dépenses énergétiques - De raisonner sur une semaine car l’équilibre alimentaire est souvent difficile à réaliser sur une journée.

Equilibre alimentaire et conséquences sur la santé