Le fonctionnement des plantes chlorophyliennes

Quels sont les besoins nutritifs de la plante ?

Le fonctionnement des plantes chlorophylliennes

Définition : Plante chlorophyllienne = plante qui possède de la chlorophylle, un pigment vert essentiel à son développement et à sa croissance.

Fiche de révisions

I. Les besoins de la plante A. Assimilation de l’eau et les sels minéraux B. Assimilation du CO2 C. Assimilation de l’énergie lumineuse II. Le rôle des nutriments au sein de la plante A. La photosynthèse B. La circulation des nutriments

Problème : Comment l'eau et les sels minéraux sont-ils assimilés par la plante ?

I. Les besoins de la planteA. L’eau et les sels minéraux

Consigne :A partir des 3 documents, expliquer où sont assimilés l’eau et les sels minéraux ?

Correction:Les racines sont recouvertes de poils absorbants. Je vois que quand cette partie de la racine se trouve dans l’eau (tube 1 témoin et tube 2), la plante est en bonne santé. En revanche, quand cette partie de la racine est dans l’huile, la plante est flétrie. Je sais que l’eau et les sels minéraux sont essentiels pour que la plante soit en bonne santé. J’en déduis que l’eau et les sels minéraux sont absorbés par les poils absorbants de la racine.

Consigne :Observer au microscope optique la lame de poils absorbants puis réaliser un dessin d'observation

Elément à observer

Critères du dessin d'observation

Définition : Poil absorbant = cellule allongée située à la surface des racines des plantes. Ces poils augmentent la surface d’échange entre la racine et le milieu extérieur. Bilan : Les racines des plantes possèdent des poils absorbants, qui permettent l'absorption de l'eau et des sels minéraux.

Problème :Comment les arbres parviennent-ils à absorber efficacement l'eau et les sels minéraux ?

Les arbres sont des organismes fixés qui dépendent de leurs racines pour absorber l'eau et les nutriments essentiels à leur croissance. Contrairement à certaines plantes, la plupart des arbres adultes ne possèdent pas de poils absorbants au niveau de leurs racines.

Proposer des hypothèses.Comment vérifier ces hypothèses ?

Document 4

Document 3

Document 2

Document 1

Consigne : A partir de l'ensemble des documents, expliquez en quoi les plantes et les champignons ont une relation symbiotique

Correction :Doc 1 : Les mycorhizes sont une symbiose entre les racines des plantes et des champignons, permettant des échanges de nutriments.Doc 2 : Les plants de carottes et d'oignons non mycorhizés ont une croissance moins importante que les plants mycorhyzés. L'association entre les plantes et les champignons présente un avantage pour la croissance des plantes. Doc 3 : Les minéraux présents dans le sol isolé parviennent jusqu'à la plante grâce aux filaments du champignon (mycélium), qui s'associent avec les racines de la plante, formant des mycorhizes. Les champignons permettent donc d'apporter des éléments minéraux aux racines des plantes. Doc 4 : Les champignons offrent un apport en eau, phosphore, azote (éléments minéraux)... La plante offre des sucres aux champignons. Les éléments minéraux sont essentiels à la plante, les sucres sont essentiels aux champignons. On parle donc de relation symbiotique puisque cette association est bénéfique pour les deux partenaires.

Définition : Symbiose = Association durable et bénéfique entre deux organismes différents. Bilan : Les mycorhizes sont une symbiose entre les racines des plantes et des champignons, facilitant l’absorption de l’eau et des minéraux en échange de sucres.

Problème : Comment le CO2 est-il assimilé par la plante ?

B. Assimilation du CO2 par les plantes

Proposer des hypothèses.Comment vérifier ces hypothèses ?

Aide : > Si mon hypothèse est vraie, alors ...

Consigne : Citer les conséquences vérifiables pour l'une des deux hypothèses.

Le CO2 est assimilé par les racines : > Si mon hypothèse est vraie, alors il y aura une diminution de CO2 dans l'enceinte contenant les racines et le rouge de crésol deviendra rouge / violet. Le CO2 est assimilé par les feuilles : > Si mon hypothèse est vraie, alors il y aura une diminution de CO2 dans l'enceinte contenant les feuilles et le rouge de crésol deviendra rouge / violet.

Consigne : Lire et interpréter les résultats de l'expérience.

Correction : On place les organes à tester dans des tubes avec du rouge de crésol. Au bout de plusieurs heures, le rouge de crésol en présence de la feuille est devenu rouge / violet. En présence de la racine, le rouge de crésol est devenu jaune. Pour le tube témoin, le rouge de crésol est resté orange/rouge. Le rouge de crésol devient rouge/violet en cas de diminution du CO2. Il devient jaune en cas d'augmentation de CO2. J'en déduis que le CO2 est absorbé par les feuilles.

Quel élément de la feuille permet l'entrée du CO2 ?

Consigne :Observer au microscope optique la surface d’une feuille puis chercher les éléments permettant d’absorber le CO2.

L'épiderme inférieur d'une feuille présente des stomates. On distingue les cellules de l'épiderme inférieur, aux contours sinueux, qui forment un tissu protecteur. Parmi elles, on observe des cellules de garde, en forme de haricot, qui délimitent une ouverture appelée ostiole. Cet ostiole permet les échanges gazeux entre la feuille et l'air ambiant.

Consigne :Réaliser un dessin d’observation de cet élément. Légender le dessin grâce au texte ci-dessous.

Elément à observer

Critères du dessin d'observation

Bilan : Le CO₂ est principalement assimilé par les feuilles. Cette absorption se fait par les stomates, des ouvertures situées sur l'épiderme inférieur des feuilles, qui permettent les échanges gazeux avec l’extérieur.

Définition : Stomate = Ouverture naturelle sur l'épiderme de la tige ou de la feuille, qui assure des échanges gazeux avec le milieu extérieur

Problème : Comment la lumière est-elle assimilée par la plante ?

C. Assimilation de la lumière par les plantes

Indication : La chlorophylle est un pigment vert essentiel pour le bon fonctionnement de la plante. Il n’est produit qu’en présence de lumière.

Proposer des hypothèses. Comment vérifier ces hypothèses ?

Consigne: A partir des documents, expliquer quelle partie de la plante assimile la lumière.

Indication : La chlorophylle est un pigment vert essentiel pour le bon fonctionnement de la plante. Il n’est produit qu’en présence de lumière.

On peut voir que la plante étiolée est jaunâtre contrairement à la plante qui a grandi avec de la lumière. De plus, les cellules de feuilles qui sont à la lumière sont vertes alors que les cellules de racines qui sont sous terre, sans lumière, ne sont pas vertes. On sait que la chlorophylle est un pigment vert qui est présent uniquement si la plante est à la lumière. On peut donc déduire que l'absorption de la lumière se fait par les feuilles.

Consigne : compléter ce schéma en y ajoutant tous les besoins nutritifs de la plante et leurs modes d'assimilation.

Définition : Matière organique : matière fabriquée par les êtres vivants à partir de matière minérale (eau, sels minéraux et dioxyde de carbone). Remarque : Chez les plantes, la matière organique est produite grâce à la photosynthèse

Problème : Qu'est-ce que la photosynthèse ?

II. Le rôle des nutriments au sein de la plante A. La photosynthèse

Correction

Consigne: Compléter le tableau

Correction

Croquis de l'organisation d'une feuille à l'échelle cellulaire

Epiderme de feuille vue au microscope

Epiderme de feuille + eau iodée, vue au microscope

Consigne : Décrire les observations microscopiques et expliquer où se déroule la photosynthèse

L'eau iodée permet de révéler la présence d'amidon : une coloration noirâtre révèle la présence d’amidon (sucres).

Correction

Correction : Les 2 photos montrent des cellules de l'épiderme des feuilles avec des chloroplastes. En présence d'eau iodée, ils se colorent en noir. C'est donc dans les chloroplastes que se déroule la photosynthèse.

Schéma bilan de la photosynthèse

Equation bilan de la photosynthèse

Bilan : La photosynthèse permet aux plantes de fabriquer des sucres grâce à l’eau, au dioxyde de carbone et à la lumière du soleil. Elle se déroule dans les chloroplastes des feuilles. Ces chloroplastes contiennent des pigments verts : la chlorophylle. Remarque : L’eau iodée (= lugol) est un test qui montre s’il y a de l’amidon (sucres). Si c’est le cas, elle devient bleu foncé ou noir.

II. Le rôle des nutriments au sein de la plante B. Circulation des nutriments

Problème : Comment les éléments minéraux et l'eau arrivent-ils jusqu'aux feuilles ? Réfléchir à une méthode de résolution du problème.

Consigne : Observer la coupe de tige ci-contre et écrire ce que vous observez

Problème : Que deviennent les sucres produits par la photosynthèse ?

Protocole : 1. Disposer dans un verre de montre une rondelle de pomme de terre, gratter la surface avec une pince, verser une ou deux gouttes d’eau iodée. 2. Disposer dans un second verre de montre un morceau de craie, verser une ou deux gouttes d’eau iodée. 3. Disposer dans un troisième verre de montre une ou deux gouttes d’eau iodée (témoin).

Bilan : Les plantes possèdent des vaisseaux spécialisés pour faire circuler l’eau, les sels minéraux et les sucres. Les sucres produits par la photosynthèse sont transportés dans toute la plante puis sont utilisés ou stockés dans des structures spécialisées.

Pour m'entraîner :

Questionnaire

Comment les besoins des plantes sont-ils assimilés ? Qu'est-ce que la photosynthèse ? Comment les éléments minéraux et l'eau arrivent-ils jusqu'aux feuilles ? Que deviennent les sucres produits par la photosynthèse ?

Je sais répondre aux problèmes :

Je connais mes définitions et mes bilans

Compétences travaillées :

Je sais suivre une démarche expériementale : > Proposer des hypothèses pour répondre à un problème > Interpréter des résultats d'expériences Je sais extraire des informations à partir d'images et de textes Je sais réaliser un dessin d'observation Je sais réaliser un schéma

Définitions à connaître : Plante chlorophyllienne, poil absorbant, symbiose, stomate, chlorophylle, matière organique, eau iodée (=lugol)