Elysia chlorotica, l’Élysie émeraude, est une espèce de gastéropodes opisthobranches marins (limace de mer).
C'est le premier animal découvert capable de réaliser la photosynthèse dans des chloroplastes « volés » à une algue dont elle se nourrit ; elle peut ainsi vivre jusqu'à dix mois grâce à la seule lumière du jour, sans autre apport nutritif.
Rappels de 5ème:Chapitre 4
Les animaux ont besoin de certains sels minéraux et de matière organique, sources d'énergie et de matière pour la croissance. Les animaux sont adaptés à leurs régimes alimentaire ( mâchoire ou tube digestif).
Les organismes prélèvent du dioxygène dans leur milieu (aérien ou aquatique) et rejettent du dioxyde de carbone: c'est la respiration.
Il existe des organes spécialisés dans les échanges gazeux: branchies, poumons, trachées. Les branchies et poumons sont des surfaces d'échanges tandis que les trachées amènent directement l'air jusqu'aux organes.
Les végétaux prélèvent uniquement de l'eau et des sels minéraux au niveau des racines et du dioxyde de carbone (CO2) au niveau des feuilles. La matière minérale est transformée en matière organique grâce à l'énergie lumineuse captée. Elles rejettent alors du dioxygène (O2).
Tous les organes d'un végétal respirent, seules les feuilles éclairées réalisent en plus la photosynthèse.
Rappels de 4ème: Chapitre 4: la nutrition des organes
Chez les animaux: Les nutriments et les gaz (respiratoires) sont transportés dans un liquide (sang ou hémolymphe). Ce liquide circule dans un système circulatoire (fermé ou ouvert).
Un appareil circulatoire fermé est composé de vaisseaux: artère, veines et capillaires. Le liquide circulant est mis en mouvement par un muscle creux: le cœur. En se relâchant, le cœur se remplit de liquide. En se contractant, le cœur propulse le liquide dans les artères.
Chez les végétaux: La sève brute contient de l'eau et des sels minéraux. Elle est fabriquée dans les racines et circule des racines vers les autres organes.
La sève élaborée contient les glucides (sucres). Elle est fabriquée dans les feuilles et circule des feuilles vers les organes qui stockent (racine, fruit) ou qui utilisent (fleur, jeune feuille) ces glucides. Les sèves circulent dans différents vaisseaux conducteurs.
Objectifs:
Relier l'apport de matière minérale aux cellules réalisant la photosynthèse et l'apport de matière organique aux cellules qui respirent.
Expliquer le rôle des systèmes de transport et des microorganismes dans la production de matière organique par les cellules.
Document 1: Mise en évidence des besoins des muscles: Un dispositif ExAO permet de suivre la teneur en dioxygène de l'air d'une enceinte contenant un muscle frais d'animal.
Document 2: Teneur en dioxygène de l'air d'une enceinte hermétique contenant un muscle frais d'animal et une enceinte vide (témoin).
Document 3: Des cellules musculaires observées au microscope avant et après l'effort. Une substance permet de mettre en évidence une forme de réserve du glucose, en violet.
Identifiez les molécules consommées par les cellules animales (réponse sous forme de schéma bilan attendue).
Document 4: Utilisation des nutriments et du dioxygène pour le fonctionnement des cellules des organes. Des transformations chimiques se déroulent dans toutes les cellules de tous les organes d'un animal. Elles conduisent à la formation de différents déchets: dioxyde de carbone et urée.
Identifiez les molécules consommées par les cellules végétales (réponse sous forme de schéma bilan attendue).
Les cellules animales prélèvent dans le sang de la matière organique et minérale. Elles utilisent cette matière pour assurer le fonctionnement, le renouvellement et la croissance de l'organisme.
Pour satisfaire leurs besoins nutritifs (lorsqu'elles sont à la lumière), les cellules végétales prélèvent: du dioxyde de carbone dans l'air; de l'eau et des sels minéraux dans la sève brute.
Bilan: Les cellules animales utilisent la matière organique prélevée dans leur milieu.
Photographie d'observation d'un épiderme de poireau coloré au lugol (x100)
Bilan: Les cellules végétales produisent elles-mêmes la matière organique à partir de matière minérale.
Bilan global: Une cellule transforme les molécules qu'elle consomme pour en extraire de l'énergie, dont une partie est perdue sous forme de chaleur. L'énergie cellulaire est indispensable au fonctionnement et à la survie de l'organisme.
L'énergie cellulaire permet la production de molécules organiques, nécessaires à la croissance des organismes vivants.
Photographie d'une coupe de pomme de terre colorée au lugol (x400)
Bilan activités : Les molécules organiques sont utilisées par les cellules pour assurer le fonctionnement de l'organisme, ou stockées pour une utilisation ultérieure.
Les réactions cellulaires forment des déchets qui sont éliminés par l'organisme. Ce sont des molécules organiques (urée) ou minérales (dioxyde de carbone) chez les animaux. Les cellules végétales (lorsqu'elles sont à la lumière) rejettent du dioxygène.