III. Production de mo par les végétaux chlorophylliens

Partie II : Diversité et complémentarité des métabolismes.
Chapitre 1 : Les végétaux chlorophylliens : des producteurs primaires.
Prérequis : Définir métabolisme
On appelle métabolisme l'ensemble des réactions chimiques qui permettent à un être vivant de réaliser ses différentes
fonctions. C’est le fonctionnement cellulaire.
Tous les êtres vivants sont composés de matières minérales (eau, ions…) et de matières organiques (glucides, lipides,
protides). Cette matière organique est constitue de C, H , O….
PB : Quelle est l’origine du carbone qui constitue la matière organique des êtres vivants ?
I.Les transferts de matière dans un écosystème (TD)
TD La structure d’un écosystème.
A. Les relations trophiques au sein d’un écosystème.
Dans un écosystème, des relations trophiques s’établissent, on dit qu’il y a relation trophique lorsqu’un être
vivant consomme la matière organique et minérale d’un autre organisme vivant ou mort.
On appelle réseau trophique l’ensemble des relations alimentaires dans un écosystème.
B. Relation entre le métabolisme et la position dans le réseau trophique.
Les végétaux chlorophylliens constituent le premier maillon des chaînes alimentaires.
Les végétaux chlorophylliens fabriquent donc de la matière organique sans consommer celle d’un autre être
vivant ; on dit qu’ils sont autotrophes. Comme ce sont les premiers êtres vivants du réseau trophique à produire
de la matière organique, on les appelle des producteurs primaires.
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Tous les autres êtres vivants du réseau trophique sont des producteurs secondaires ; ils consomment la
matière organique d’un autre organisme pour fabriquer leur propre matière organique. Ce sont des
hétérotrophes (consommateurs).
Il existe des organismes appelés détritivores qui consomment la matière organique morte et la transforment en matière
minérale
Conclusion : De la matière organique composée de carbone s’échange au sein des écosystèmes.
Remarque : On dit que le C organique se trouve sous forme réduite. Le C minéral ( CO2 et sels minéraux) se trouve
sous forme oxydé.
On va s’intéresser aux premiers êtres vivants qui incorporent ce C dans la matière organique, puisque ce sont
eux qui la fabriquent : les végétaux chlorophylliens.
PB: Quelle est l’origine du carbone contenu de la matière organique des végétaux ? (oral)
Hypothèse : Le carbone incorporé dans la matière organique viendrait du CO2 atmosphérique. ( sels minéraux)
II. Origine du carbone incorporé dans la matière organique.
A.Les conditions du formation de la matière organique chez les végétaux chlorophylliens.
TP7 : La photo-autotrophie pour le carbone ( Diaporama)
En absence de CO2 atmosphérique, il n’y a plus de production de matière organique par la plante : Le CO2 est
donc la source de carbone utilisée par les végétaux chlorophylliens pour fabriquer leur matière organique.
Le lieu de synthèse de la matière organique se situe au niveau de la feuille.
Pour fabriquer de la matière organique, il faut de l’énergie ?Concevoir, schématisez, realisez , exploitez
En absence de lumière, les végétaux chlorophylliens ne produisent plus de Mo : La lumière est donc la source
d’énergie utilisée par les végétaux chlorophylliens pour fabriquer leur matière organique
Conclusion : Le CO2 est réduit en présence de lumière pour fabriquer de la matière organique : on parle de photoautotrophie pour le carbone.
Remarque : La production d’amidon ne se fait pas dans les parties blanches des feuilles panachées du géranium. Il doit donc y
avoir au niveau des feuilles vertes quelque chose qui permet la synthèse de matière organique.
Equation bilan ( marquée simplifiée)
6 CO2+6 H20
En fait 12H20
C6H1206+ 602
6H2O
B. Lieu de pénétration du CO 2 dans le végétal chlorophyllien.
On sait que le végétal utilise le CO2 atmosphérique que l’on retrouve au niveau des feuilles. Comment le CO2 pénètre-t-il au
niveau des feuilles.
TP8 Les stomates
L’épiderme des feuilles comporte des structures cellulaires : les stomates formés de deux cellules
appelées cellules de gardes ménageant entre elles un orifice : l’ostiole.
Schéma du stomate
Il y a correspondance entre l'ouverture des stomates (l’ostiole) et la fabrication de matières organiques (
photosynthèse). On peut donc en déduire que c'est bien grâce aux stomates que le CO2 pénètre dans les
feuilles.
Comparaison : compter le nombre de stomates sur la face inférieure
Remarque : La densité des stomates n’est pas la même selon les espèces et selon la face de la feuille
(généralement la face inférieure est plus riche en stomates). Cela évite à la feuille de perdre trop d’eau
par ceux-ci à cause de la chaleur.
Exercice 1 page 190 ( maison)
III. Production de mo par les végétaux chlorophylliens
Pour moi : plante rouge, ce sont des pigments rajoutés qui masque les pigments chlorophylliens
A. Localisation de la photosynthèse au niveau cellulaire.
TP
Matèriel : Elève : microscope + lames et lamelles dans portoir+ eau iodée concentrée+verre
de montre + ciseaux + 1 pinces
Paillasse prof : Feuilles élodées à la lumière forte depuis 1 jour avec du bicarbonate de
potassium.
Des expériences de coloration à l’eau iodée montrent que c’est dans des les chloroplastes, que se fait la
production de matière organique (sous forme d’amidon)
B. Trajet du CO2 vers les cellules chlorophylliennes
Bilan TP : Observation coupe transversale de feuilles
Chez les végétaux , le CO2 pénètre dans la feuille par les stomates et atteints les chloroplastes des cellules
chlorophylliennes, lieu de la photosynthèse. Le parenchyme chlorophyllien comporte sous les stomates, des lacunes
permettant une meilleure circulation de l’air (contenant le CO2 ) autour des cellules chlorophylliennes.
Légende schéma : épiderme inférieur, stomates et sa chambre sous stomatique, parenchyme lacuneux, parenchyme
palissadique constitué de cellules chlorophylliennes, épiderme supérieur (cuticule imperméable ), Absorption O2
rejet C02 sur schéma
C. Trajet de l’eau et des sels minéraux
Expérience du céleri plongé dan du bleu de methylène , coupe transversal
L’ensemble contenant l’eau et les sels minéraux prélevé au niveau des racines est appelée séve brute. Elle arrive
au niveau des feuilles à travers les vaisseaux conducteurs.