Chapitre 1 - Sciences de la Vie et de la Terre

Partie 1 : Respiration et
occupation des milieux de vie
Chapitre 1 : Respirer dans
des milieux de vie différents
Chapitre 1 : Respirer dans
des milieux de vie différents
Introduction : La respiration est une des
caractéristiques essentielles de la vie.
Problématique : Comment se caractérise la respiration
des êtres vivants, vivant dans différents milieux de
vie ?
O O
N N
O O
O
C
O
diazote : N2
N N
dioxygène : O2
dioxyde de carbone : CO2
Proportion des gaz présents dans l’air
PRATIQUER UNE DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE
Plan de la démarche scientifique expérimentale
1. Données initiales : observation, résultats d’autres expériences.....
2. Problème scientifique à résoudre
3. Hypothèse : solution provisoire au problème.
Il faut faire les conséquences vérifiables de l’hypothèse :“Si l’hypothèse
est vraie alors nous attendons les résultats suivants”
4. Expérience et témoin
il faut faire les conséquences vérifiables de l’expérience :
“Si j’obtiens tel résultat alors l’expérience est positive”
Liste du matériel (toujours commencer par le matériel biologique)
Quand on fait une expérience il faut un témoin
Le témoin est la référence de l’expérience; il prouve, éventuellement, que
la réaction n’est pas spontanée.
Quand on fait une expérience un seul paramètre doit varier.
Il faut faire des schémas d’expérience
5. R Résultat
6. I Interprétation du résultat.
7. Elle se fait avec l’implication de l’expérience
8. C Conclusion : Réponse au problème
.
I. Les échanges gazeux chez les êtres
vivants :
Lorsqu'un animal respire il échange des
gaz avec le milieu extérieur.
Problème : Comment mettre en évidence
les échanges gazeux des êtres vivants lors
de la respiration? Quels sont ces gaz ?
Activité 1 : Mise en évidence des
échanges gazeux des êtres vivants.
Question 1 : L’hypothèse
On pense que les êtres vivants consomment
du dioxygène (O2) et rejettent du dioxyde
de carbone (CO2).
2 expériences différentes : une pour O2 et une pour CO2.
On pense que les êtres vivants consomment
du dioxygène (O2)
1- Parmi les outils de mesures et les réactifs suivants, entourez ceux qui peuvent être
utilisés pour réaliser des expériences afin de valider ou non l’hypothèse de départ :
Eau de chaux (se trouble
en présence de CO2)
Luxmètre (mesure
l’intensité lumineuse)
Oxymètre (mesure Thermomètre (mesure Sonde à CO2 (mesure
une quantité d’02)
la température)
(une quantité de CO2)
Proposez une expériences avec un outils de mesure pour vérifier l’hypothèse de départ :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Questions 2 : Les instruments de mesures
Expérience :
Expérience :

Expérience :
Apprenons à faire des
conséquences vérifiables
d’expériences
Une conséquence vérifiable de l’expérience s'exprime de la
manière suivante :
Si ................, alors, on attend les résultats suivants : …………
Conséquence vérifiable de l’expérience pour la quantité de
dioxygène :
Dans le cas de l’enceinte témoin :
S’il n’y a pas de changements gazeux spontanés,
alors le pourcentage de dioxygène ne doit pas
changer au cours du temps.
Dans le cas de l’enceinte expérimentale :
Si l’être vivant absorbe du dioxygène alors
le pourcentage de dioxygène doit baisser.
Début d’expérience
Fin d’expérience
19%
17%
18%
19%
• Correction : LIVRE page 12
• Que manquait-t-il sur le livre ?.
un témoin.
RAPPEL SUR LE TEMOIN:c’est très important
Définition : Le témoin d’une expérience est une expérience
de référence.
Elle permet d'établir tout d'abord une comparaison entre
deux montages qui diffèrent par un seul facteur.
Elle permet ensuite de prouver que le facteur que l'on a
modifié a un rôle (ou n'a pas de rôle) dans le phénomène
étudié.
On ne peut rien conclure d'une expérience réalisée sans
montage témoin dans le cadre d'une démarche scientifique.
Sans témoin, il ne s'agit pas d'expérience mais d'une
manipulation.
Raisonner avec rigueur
Je vois :
Le résultat
J’en déduis : L’interprétation
Raisonner avec rigueur
Je vois
La quantité de O2 diminue en
: fonction du temps avec la souris.
La quantité de O2 reste constante
sans la souris.
J’en déduis :Comme le O2 ne diminue
qu’avec la souris, alors c’est
la souris qui a absorbé le O2.
 Activité 2 : expérience 2 :
Objectif: Concevoir un protocole expérimental, le mettre en œuvre, et le suivre
On souhaite tester l’hypothèse suivante : « Les animaux rejetteraient du CO2 en respirant. »
On dispose du matériel suivant :
- asticots
- 2 tubes à essai
- 2 bouchons
- eau de chaux
Rappelle la propriété de l’eau de chaux vis à vis du CO2.
……………………………………………………….
Dessine ci-dessous les expériences qu’il faut réaliser pour tester l’hypothèse de départ :
Début de
l’expérience :


Fin de
l’expérience

Quels sont les résultats obtenus ?

Je vois :
L’eau de chaux devient trouble,
alors que dans le témoin il n’y a
pas de changement.
Or je sais :
L’eau de chaux est troublée en
présence de dioxyde de
carbone.
J’en déduis : Les asticots ont
rejeté du CO2.
Pour chaque être vivant testé,
appliquez le raisonnement pour
en déduire s’il y a respiration.
La grenouille respire-t-elle ?
18,4 %
L’eau de chaux devient trouble.
Je vois : La quantité de dioxygène diminue
alors que dans le témoin il n’y a
pas de changement.
L’eau de chaux est troublée en
Or je sais : présence de dioxyde de
carbone.
J’en déduis : Il y a des échanges gazeux.
Conclusion: La grenouille respire.
Le criquet respire-t-il ?
20,2%
Le Lombric ou ver de terre
respire-t-il ?
20,3%
L’asticot respire-t-il ?
Qu’est-ce qu’un asticot ?
Ver de farine venant de muer (blanc),
près de son ancienne cuticule
froissée et une autre larve de couleur
sombre, avant la mue
Ténébrion meunier (Tenebrio molitor)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Accueil
© Entomart.ins
20,4%
L’endive respire-t-elle ?
www.legumes.ch/public/index.php?cid=1101&ekuid=26
www.1er-jardin.com/CHICOREES
20,1%
Le chou-fleur respire-t-il ?
Champ de choux-fleurs
http://mariespeter.free.fr/p_cf.htm
20,2%
Les champignons respirent-ils ?
www.an-ki.com/FR/champignon-paris.htm
20,4%
ANALYSE DES RESULTATS
Raisonner avec rigueur
Je vois : Le résultat
Or je sais : Le cours
J’en déduis : L’interprétation
Je vois : L’eau de chaux est troublée,
la quantité de dioxygène diminue alors
que dans le témoin il n’y a pas de
changement.
Quand l’eau de chaux est trouble, il y a
Or je sais :
du dioxyde de carbone.
L’être vivant a rejeté du dioxyde de
J’en déduis : carbone et a absorbé du dioxygène.
Conclusion :
Les êtres vivants testés échangent des gaz avec
le milieu : ils absorbent du O2 et rejettent du
CO2 lors de la respiration : ils respirent
A copier dans la leçon
Bilan: Tous les êtres vivants (animaux, végétaux
champignons…) respirent.
Ils effectuent des échanges respiratoires : ils
absorbent du dioxygène, contenu dans leur
milieu de vie (air ou eau), et rejettent du
dioxyde de carbone dans leur milieu de vie.
Définition : respiration, dioxygène, dioxyde de carbone.
(à mettre dans le lexique pour la semaine prochaine).
classification
Possède
des
cellules
avec un
noyau
Possède
de la
chlorophylle
des fleurs
Est formé
de
filaments
Possède
un
système
digestif
Corps
formé
d’anneaux
Possède
une
cuticule
Possède
un
squelette
interne
x
x
x
souris
x
x
x
criquet
x
x
ver de terre
x
x
asticot
x
x
endive
x
x
Chou-fleur
x
x
Champignon
x
grenouille
x
x
x
x
Mains
à4
doigts
Mamelles
x
x
Prenez le document
La classification du vivant
Retrouvez le nom
des groupes emboités
Possède des cellules avec un noyau
Eucaryotes
Est formé de filaments
Opisthocontes
Champignons
Possède
de la chlorophylle des
fleurs
Possède un système digestif
Lignée verte
Corps formé d’anneaux
métazoaires
Annélides
Possède une cuticule
Cuticulates
Angiospermes
Possède un squelette interne
Mains à 4 doigts
Vertébrés
Amphibiens
Mamelles
Mammifères
Choux fleur champignon lombric
criquet
asticot
endive
grenouille
souris
Pour la prochaine fois : Rechercher définitions de respiration, dioxygène,
dioxyde de carbone, oxymètre et de eau de chaux.
Plus exercice : remplir tableau 1
II. Les organes respiratoires :
Milieu aquatique
Milieu terrestre
II. Les organes respiratoires :
Problème : Comment les êtres vivants réalisent
les échanges gazeux dans les différents milieux
de vie, grâce à quels organes ?
II. Les organes respiratoires :
Animal
Escargot
Campagnol
Criquet
Limnée d’eau
Nèpe
Gardon commun
Rouge gorge
Larve de moustique
Milieu de vie
aérien
aérien
aérien
aquatique
aquatique
aquatique
aérien
aquatique
Milieu de respiration
aérien
aérien
aérien
aérien
aérien
aquatique
aérien
aérien
Organes respiratoires
poumons
poumons
trachées
poumons
trachées
branchies
poumons
trachées
Profites en pour replacer ces animaux dans la classification du monde vivant
a) A partir du tableau, relie chaque organe respiratoire à un milieu de respiration.
D'après le tableau, les poumons et les trachées permettent de respirer dans
le milieu aérien.
Les branchies permettent la respiration dans le milieu aquatique.
b) Explique pourquoi des animaux peuvent avoir des comportements respiratoires
différents dans un même milieu de vie.
Certains animaux peuvent avoir des comportement respiratoires différents
dans un même milieu de vie parcequ' ils n'ont pas le même milieu de
respiration.
II. Les organes respiratoires :
1. Respirer dans le milieu terrestre :
Activité 3: Mise en évidence des organes responsables
de la respiration chez les êtres vivants.
Activité 3 :
Les trachées sont les organes respiratoires qui
permettent aux insectes de respirer dans l’air. L’air
rentre au niveau des trachées par le stigmate puis les
trachées se divisent en trachéoles qui amènent l’air
jusqu’aux organes.
Définition : trachée
Activité 4 : Schéma
Les poumons sont des organes de respiration
permettant des échanges de gaz chez les animaux
aériens (mammifères, reptiles, oiseaux, mollusques
aériens, amphibiens…).
Définitions : poumon.
2. Respirer dans le milieu aquatique :
Activité 5 : Mise en évidence des organes responsables
de la respiration dans l’eau
Les branchies sont des organes respiratoires qui
permettent au poisson de respirer sous l’eau, on
les trouve aussi chez les mollusques et les
crustacés.
Sous l’opercule on trouve 4 branchies formées de
lames branchiales rouges maintenues par des arcs
branchiaux.
Définitions : branchie
Bilan : Chez les animaux les échanges gazeux se font
entre l’air ou l’eau et l’organisme par l’intermédiaire
d’organes respiratoires : poumons, branchie, trachée.
3. Les comportements respiratoires :
Certains animaux vivent en milieu aquatique mais
respirent en milieu aérien. C’est le cas du dauphin qui a
des poumons et un comportement respiratoire
particulier (remonte à la surface).
Bilan : La diversité des appareils et des comportements
respiratoires permet au animaux d’occuper différents
milieux.
Tous les êtres
vivants respirent :
- Consomment du
dioxygène (O2)
- Rejettent du
dioxyde de carbone
(CO2)
Les organes respiratoires :
MILIEU AERIEN
MILIEU AQUATIQUE
Trachée
Poumon
Branchie
POUR L’EVALUATION
Je dois savoir :
Expliquer les échanges respiratoires chez les êtres vivants (O2
et CO2).
Connaître les organes permettant ces échanges : poumon,
branchie, trachée.
Expliquer les comportements respiratoires des êtres vivants.
Je suis capable :
De suivre un protocole pour réaliser une dissection ou une
manipulation.
De compléter un tableau.
De proposer des hypothèses et un protocole.
De compléter un schéma.
D’extraire les informations d’un texte ou d’un tableau.