Végétaux 4ème Nataline

THEME : Le vivant et son évolution

CHAPITRE 5 : Nutrition et organisation des plantes

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Consigne: schématiser un végétal ainsi que ses besoins.

Si les végétaux ont leurs besoins fournis; Alors ils produisent de la matière organique (exemple: amidon) On appelle ce phénomène: photosynthèse.

Définitions: -amidon: substance constituant la matière organique des végétaux, qui appartient à la famille des glucides (sucre) -photosynthèse: production de matière organique par une plante placée à la lumière.

Sommaire

I- Localisation de la production de matière organique

III- Prélèvement de l’eau et des sels minéraux

IV- Les flux de matières

A- Localisation spatiale

V- Une association entre un végétal et des micro-organismes

B- Localisation cellulaire

fICHE DE REVISION

aFFICHE

II- Le prélèvement du CO2

Localisation de la production de matière organique

I-

A- Que chercher?

Pb: Où se fait la production de matière organique chez les végétaux?

En direct du labo

Mise en évidence de l’amidon, molécule de matière organique fabriquée par les végétaux.

Remarque: eau iodée: réactif permettant de mettre en évidence une molécule organique: l’amidon. Jaune au départ, bleu violet en présence d’amidon. Consigne: Suivre le protocole puis réalisez un schéma d’expérience mettant en évidence la présence d’amidon dans la pomme de terre et la craie.

+Protocole

+critères

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Définitions: -amidon: substance constituant la matière organique des végétaux, qui appartient à la famille des glucides (sucre) -photosynthèse: production de matière organique par une plante placée à la lumière. Bilan 5.1: Les végétaux sont des organismes qui contiennent des molécules organiques telles que l’amidon, qui est mis en évidence par l’eau iodée.

Localisation de la production de matière organique

I-

A- Localisation spatiale

Pb: Où se fait la production de matière organique chez les végétaux?

Où et comment chercher la production de MO

Expérience pour localiser la production de la matière organique. Un plant de pélargonium est placé plusieurs heures à la lumière, paramètre indispensable à la production d’amidon par photosynthèse. Le pélargonium possède des feuilles qui sont vertes. Sur une feuille, on pose un cache, opaque à la lumière. On réalise ensuite un traitement à l’alcool puis un test à l’eau iodée (ou test au lugol).

Remarque: eau iodée: réactif permettant de mettre en évidence une molécule organique: l’amidon. Jaune au départ, bleu violet en présence d’amidon. Consigne: Expliquer, à l’aide des documents, où se fait la production de matière organique.

+Aides

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Définition: -organe: ensemble bien délimité de plusieurs tissus et ayant une fonction particulière. Bilan 5.1 : Les plantes vertes dites chlorophylliennes sont des organismes qui réalisent la photosynthèse: elles produisent, en présence de lumière, leur matière organique au niveau des organes chlorophylliens tels que les feuilles.

Localisation de la production de matière organique

I-

B- Localisation cellulaire

Pb: Comment mettre en évidence la production de matière organique dans la plante au niveau cellulaire?

Au niveau cellulaire

Remarque: eau iodée: réactif permettant de mettre en évidence une molécule organique: l’amidon. Jaune au départ, bleu violet en présence d’amidon. Consigne: Expliquer, à l’aide des documents, où se fait la production de matière organique au niveau cellulaire.

+Aides

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Observation

Consigne: réaliser un dessin d’observation de cellule d’élodée au microscope Et donner la taille d’un chloroplaste.

+critères

+Taille

A retenir

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Définitions: -tissu: ensemble de cellules qui ont la même organisation et la même fonction. -chloroplaste: est un organite présent dans le cytoplasme des cellules végétales, responsable de la photosynthèse. Bilan 5.2: Les plantes vertes produisent, en présence de lumière, leur matière organique au niveau des cellules chlorophylliennes, plus précisément dans les chloroplastes.

II-

Le prélèvement du CO2

Pb: Par où le dioxyde de carbone nécessaire à la production de matière organique entre-t-il dans la plante?

Analyser et interpréter des résultats

Consigne:

• Expliquer, à partir des documents, quelle partie de la plante consomme du CO2 et quelle partie en rejette.

• Observer au microscope le bon échantillon afin de voir les structures permettant l'absorption du dioxyde de carbone.

A retenir

+Taille

+critères

Comment la plante absorbe le CO2?

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Définitions: -Epiderme: chez un végétal, couche de cellules, qui recouvre la surface des organes. -Stomate: ensemble de deux cellules riches en chlorophylle, ménageant entre elles une petite ouverture: l’ostiole, par laquelle s'effectuent les échanges gazeux de la plante (respiration, transpiration, photosynthèse) Bilan 5.3: Dans les feuilles, les cellules produisant la matière organique prélèvent du dioxyde de carbone qui entre par des stomates.

III-

Prélèvement de l’eau et des sels minéraux

Pb: Par où l’eau et les sels minéraux nécessaires à la production de matière organique, entrent-ils dans la plante?

Comment la plante absorbe l'eau et les sels minéraux?

Analyser et interpréter des résultats

Consigne:

• Expliquer, à partir des documents, quelle partie de la plante absorbe l'eau et les sels minéraux.

• Observer au microscope le bon échantillon afin de voir les structures permettant l'absorption de l'eau et des sels minéraux.

A retenir

+critères

+Taille

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Définitions: -flétrissement: perte de rigidité des organes d’une plante, suite à un manque d’eau. -absorption: entrée d’eau et des minéraux dans la plante par les poils absorbants. -poils absorbants: éléments anatomiques de racine spécialisés dans l’absorption de l’eau et des sels minéraux. Bilan 5.4: Les plantes ont besoin d’eau et de sels minéraux qu’elles puisent dans le sol grâce aux poils absorbants présents sur leurs racines.

IV-

Les flux de matières

Pb: Comment s’effectue le transport des éléments nécessaires à la photosynthèse, au fonctionnement et à la croissance au sein du végétal ?

Comment se font les flux de matières chez les plantes?

A retenir

Consigne:

1- Montrer qu’il existe deux types de sève dans un végétal. 2- Proposer une hypothèse sur l’origine de la couleur rouge dans le poireau. 3- Expliquer pourquoi on parle d’un système de transport montant et descendant. 4- Proposer une hypothèse sur le lieu de fabrication de ces deux types de sève. 5- Comparer les deux sèves en construisant un tableau (nom, composition, sens de circulation, organe où elle est formée). 6-Observer au microscope l'échantillon afin de voir les structures permettant les flux.

+info

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Bilan 5.5 : L’eau et les sels minéraux prélevés par les racines atteignent les feuilles en circulant dans la sève brute, grâce à un système de transport. Une partie de la matière organique produite dans les feuilles atteint des organes de réserve, en circulant dans la sève élaborée grâce à d’autres vaisseaux. Ces vaisseaux sont composés d’un enchaînement de cellules.

V-

Une association entre un végétal et des micro-organismes

Pb: Expliquer comment cette association profite aux plantes, aux champignons et aux humains?

ARRETE-LA SI TU PEUX !

Gauthierus nodositis est une plante qui se développe tellement vite qu'elle commence à envahir le collège. Elle émet des substances qui irritent la peau et provoquent une éruption cutanée mortelle. Pour éradiquer cette plante, il faut comprendre comment elle se développe aussi rapidement. Le Professeur Henri et son équipe de chercheurs ont étudié les petites boules blanches qui se trouvent au niveau de ses racines car il était persuadé qu'elles étaient à l'origine de la croissance rapide de la plante. Avant de succomber à ses lésions, il a dissimulé des indices dans son laboratoire, ces indices amènent à l'antidote.

Equipe de recherche en botanique détachée auprès de l'ONU

Process

Mission

Objectifs

Principe

Vous avez 45 minutes pour retrouver les indices dissimulés dans le laboratoire afin de compléter les notes du Pr. Henri sous forme de dessin d'observation et de texte explicatif et ainsi trouver l'antidote pour arrêter la croissance de la plante.

- Expliquer que la nutrition minérale peut impliquer une symbiose entre des végétaux et des bactéries au niveau des nodosités. - Travailler en équipe

Quatre équipes de quatre (rouge, bleu, vert, jaune). Chaque équipe travaille dans un espace défini (paillasse) avec ses propres indices marqués par la couleur de l'équipe . Attention : les quatre équipes doivent aller au bout des énigmes car une mutualisation finale est indispensable pour récupérer l'antidote.

Matériel

• Fiche Activité (situation/ mission/ notes du Pr. Henri à compléter/ bon antidote à cocher)
• Chaque équipe dispose de sa propre fiche car le chiffre qui correspond à l'antidote à la fin des notes du Pr. Henri est différent en fonction des équipes. La
• mutualisation des quatre chiffres est nécessaire pour l'accès au bon antidote car le code du cadenas correspond aux quatre chiffres dans l'ordre indiqué sur
• le cadenas (rouge, bleu, vert, jaune)
• - Eprouvette scotchée à la table (impossible à retourner) avec dans le fond une boîte en plastique avec la clé du cadenas
• Un nombre bien visible est inscrit sur l'éprouvette
• - Magazine dans lequel est caché un message à la page qui correspond au nombre inscrit sur l'éprouvette
• - un message dans la page du magazine correspondant au nombre inscrit sur l'éprouvette
• Le message permet de récupérer un ballon en verre rempli d'eau. L'eau versée dans l'éprouvette permettra à la boîte contenant la clé de remonter à la
• surface, l’équipe peut récupérer la clé qui ouvre la boîte posée sur la paillasse
• - Une boîte fermée par un cadenas dont la clé se trouve dans l'éprouvette
• Le pot enferme une lame à observer au microscope (coupe de racine au niveau d'une nodosité)
• - Grille Mots-croisés (Rappels de 6, 5 et 4ème notamment sur la nutrition des végétaux)
• La grille révèle le mot de passe qui donne accès à un fichier à imprimer en salle info à côté de la salle de sciences
• - Un miroir qui permet de lire la légende du cliché microscopique donnée avec le microscope, ce qui permet d’annoter le dessin d’observation
• - Trois filtres (rouge, vert, bleu) qui permettent de lire les informations sur le codeur triphasé donné en échange d’un microscope bien rangé
• Le texte révèle le nom de l’antidote qui lutte contre les bactéries

Consigne: 1-En exploitant l’ensemble des documents, expliquer comment le lupin peut produire plus.2-Réaliser l'observation et un dessin de nodosité.

Aides

A retenir

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Définitions: -azote: élément chimique de symbole N. -inoculer: introduire volontairement un micro-organisme dans un milieu. -Symbiose: association durable entre deux espèces dans laquelle chaque partenaire trouve un avantage. Bilan 5.6: Chez certaines plantes, des bactéries s’associent aux racines, formant des nodosités. Les bactéries permettent à la plante un meilleur approvisionnement en azote, et la plante fournit au bactéries des molécules organiques. Cette association confère un avantage aux deux partenaires: c’est une symbiose.

Critères de réussite d’un schéma 1-Soin et propreté 2-Légende (flèche, cartouche couleur…) 3-Présence d’un témoin. 4-Présence d’un titre.

Aides: 1- Comment est la cellule qui était à l’obscurité par rapport à celle qui était à la lumière? 2- Le fait que les chloroplastes soit colorés montre quoi? 3- En déduire ce que font les chloroplastes à la lumière. 4- Conclure.

Aides: -décrire photographies -comparer les rendements dans les différents champs -décrire les relations entre les deux espèces

Aides: 1- Comment est la partie de la feuille qui était à l’obscurité par rapport à celle qui était à la lumière? 2- Le fait qu’elle ne soit pas colorée montre quoi? 3- En déduire ce que fait la partie verte de la feuille à la lumière. 4-Conclure.

Protocole de mise en évidence de l’amidon, molécule de matière organique fabriquée par les végétaux

Liste de matériel: 3 verres de montre, un scalpel, de l'eau iodé, une rondelle de pomme de terre et un morceau de craie.

Protocole: 1-Disposer dans un verre de montre une rondelle de pomme de terre, gratter la surface avec le scalpel. 2-Disposer dans un second verre de montre un morceau de craie. 3-Verser 1 ou 2 goutte d’eau iodée sur chaque échantillon, ainsi que dans un troisième verre de montre vide (témoin). 4-Ecrire vaut observation.(texte, schéma…) 5-Ranger et nettoyer le matériel. 6-Que peut-on en déduire.

Herbier:

Trouve dans la nature 2 végétaux que tu vas pouvoir prélever. Détermine leur nom: tu peux pour cela utiliser une flore (à emprunter au CDI ou en bibliothèque) ou une application mobile (Plantnet, Seek...). Fais les sécher à plat entre 2 feuilles. Puis scotch les sur une feuille En indiquant leur nom courant, leur nom scientifique (en latin), leur famille, leur utilité.