Les végétaux sont des organismes vivants : ils se nourrissent, grandissent, se reproduisent et meurent. Ils sont constitués de cellules dotées d'une paroi.
Les cellules ont besoin d'énergie pour fonctionner et permettre à la plante de vivre et se développer. Les végétaux ont besoin d'eau, d'éléments minéraux du sol, de lumière et de dioxyde de carbone.
Comment fait le végétal chlorophyllien pour se développer ?
I. Prélever les éléments dans le milieu
On cherche à comprendre comment la plante récupère le dioxyde de carbone (CO2) nécessaire à sa photosynthèse.
Pour cela, on analyse les résultats d'une expérience EXAO réalisée sur les différentes parties d'une plante à l'aide d'une sonde à CO2.
Document 1: Les résultats du test EXAO
Question 1: Compare la teneur en dioxyde de carbone au début et à la fin de l’expérience pour chaque organe de la plante.
Déduis-en l’organe de la plante au niveau duquel s’effectue l’entrée de C02.
Dans une boite fermée avec des fragments de racine, la quantité de dioxyde de carbone augmente. La plante respire et rejette du dioxyde de carbone (CO2)
Avec des fragments de feuilles, la quantité de CO2 diminue. Donc les feuilles prélèvent du CO2 dans l’air.
Conclusion : J’en conclus que quand la quantité de CO2 augmente dans la boite, cela veut dire que l’organe a rejeté le CO2 dans la boite. Au contraire, quand la quantité de CO2 diminue dans la boite, cela veut dire que l’organe a utilisé le CO2 dans la boite.
Interprétation : On cherche à savoir quel organe permet l’absorption du CO2. Je peux dire donc que ce sont les feuilles qui absorbent le CO2.
On réalise une observation de feuille au microscope pour trouver la zone d'entrée du CO2.
Question 2: Schématiser, sur le schéma du stomate de feuille, les échanges effectués au niveau de la feuille en ajoutant :
-une flèche bleue pour le trajet de l'eau H2O
-une flèche rouge pour le trajet du dioxyde de carbone
-une flèche verte pour le trajet du dioxygène
Question 4: Comment varie la quantité de dioxyde de carbone entrant dans la plante, en fonction des heures de la journée ?
(Repère les heures de la journée où la quantité de CO2 absorbée est la plus importante et où elle est la plus basse)
Question 5: Propose une hypothèse pour expliquer, la raison pour laquelle la quantité de CO2 est la plus faible entre 12h et 15h ?
L'absorption de CO2 par les feuilles d'une plante commence à faible intensité le matin et augmente progressivement jusqu'à atteindre un pic à midi, lorsque la lumière est la plus intense et les stomates sont largement ouverts. En début d'après-midi, l'absorption reste élevée mais peut diminuer si la température devient trop élevée, incitant les stomates à se refermer pour éviter une perte excessive d'eau. En fin d'après-midi, l'absorption diminue avec la baisse de l'intensité lumineuse. La nuit, la photosynthèse s'arrête complètement et les plantes n'absorbent presque plus de CO2, bien qu'elles continuent à respirer, consommant de l'oxygène et rejetant un peu de CO2.
-Au niveau des racines:
Les racines permettent de prélever l'eau et les éléments minéraux du sol. Elles sont en général pourvues de poils absorbants qui augmentent leur surface de prélèvement. (Voir l’activité précédente)
Sur la coupe de racine, on constate des gros vaisseaux : le xylème, qui permet de transporter la sève brute (=eau+éléments minéraux).
De nombreuses racines fonctionnent en symbiose avec des micro-organismes (bactéries, champignons...). On parle de rhizosphère. (Une symbiose est une association à bénéfice réciproque.)
II. Transporter les éléments prélevés
La sève brute part de la racine du végétal pour circuler jusqu'aux feuilles. Elle traverse la tige via le xylème.
La sève élaborée part des feuilles et distribue les produits synthétisés (glucides) nécessaires au fonctionnement du végétal aux autres organes. Elle circule dans le phloème.