Chapitre 1

PARTIE 1 :
RESPIRATION ET OCCUPATION DES
MILIEUX DE VIE
Chapitre 1 : La respiration dans des milieux de vie différents
? Doc. d’appel : photo chiens de traîneaux avec vapeur d’eau.
Q : Quel est le phénomène observé sur cette photo ?
R : respiration, air, oxygène…
Q : A quoi correspond la buée que l’on voit autour des chiens ?
R : de l’air rejeté
Q : De quoi est composé cet air rejeté ?
R : dioxyde de carbone
Q : Quelle est la nature du dioxyde de carbone ?
R : un gaz
Q : Existe-il d’autre(s) gaz qui interviennent lors de la respiration ?
R : oxygène
Q : Est-ce que tous les êtres vivants respirent ? et les végétaux ?
R : oui
Problème : Comment se fait la respiration ?
I – La respiration des êtres vivants
1) - La respiration dans l’air
a) – Chez les animaux
Problème : Comment vérifier qu’un animal respire dans l’air ?
Activité 1 : La respiration chez le Ténébrion
Objectifs : - s’informer en identifiant les étapes d’une démarche expérimentale
- communiquer par un tableau et un graphique
- raisonner en exploitant des résultats expérimentaux
Démarche expérimentale :
-
Hypothèse : si le ténébrion respire, il prélève du O2 dans l’air et rejette du CO2. Alors, s’il est
placé dans un bocal fermé, la composition de l’air doit changer.
Dispositif expérimental : enceinte fermée, oxymètre, eau de chaux, ténébrion
Protocole expérimental : à élaborer ensemble et à schématiser
Capteur à O2
oxymètre
Eau de chaux
Ténébrions
Expérience témoin
Expérience avec ténébrions
-
Résultats : tableau + graphique
Temps
O min
10 min
20 min
3O min
Quantité de O2
dans l’enceinte
avec les
ténébrions (en %)
Quantité de O2
dans l’enceinte de
l’expérience
témoin (en %)
GRAPHIQUE :
Quantité de 02 en fonction du temps
 Fiche méthode à faire
-
Interprétation : La quantité de O2 dans l’enceinte a diminué avec le temps.
L’eau de chaux dans le tube s’est troublée alors que dans l’expérience témoin
l’eau de chaux est restée limpide. Du CO2 a donc été rejeté.
Conclusion : Dans l’air, les ténébrions ont absorbé du O2 et ils ont rejeté du CO2.
Définitions :
Oxymètre (ou sonde à oxygène) : instrument qui permet de mesurer la quantité de dioxygène.
Eau de chaux : réactif qui se trouble en présence de dioxyde de carbone CO2.
Expérience témoin : c’est un montage qui sert de référence dans une expérience.
FAIT MAIS SANS L’EAU DE CHAUX
 faire une nouvelle activité pour mise en évidence du rejet de CO 2.
Démarche expérimentale : cahier élève
-
Hypothèse : si le ténébrion respire, alors, si on le place dans un bocal fermé, la quantité de O2
dans le bocal doit diminuer.
Dispositif expérimental : enceinte fermée, oxymètre, ténébrions
Protocole expérimental : à élaborer ensemble et à schématiser
RAJOUTER LE MONTAGE TEMOIN : COMMENCER L’EXPERIENCE DES LE DEBUT DU COURS
Capteur à O2
oxymètre
Eau de chaux
Ténébrions
Expérience témoin
-
Expérience avec ténébrions
Résultats : tableau + graphique
Temps
O min
10 min
12 min
15 min
25 min
3O min
Quantité de O2 dans
l’enceinte avec les
ténébrions (en %)
20,8
20,3
19,9
19 ,7
19,4
19,1
20,9
20,9
20,9
20,9
20,9
20,9
Quantité de O2 dans
l’enceinte de
l’expérience témoin
(en %)
-
Interprétation : La quantité de O2 dans l’enceinte avec les ténébrions a diminué avec le temps
alors qu’elle est restée constante pour l’expérience témoin.
Conclusion : Dans l’air, les ténébrions consomment du O2.
Définitions :
Oxymètre (ou sonde à oxygène) : instrument qui permet de mesurer la quantité de dioxygène.
Expérience témoin : c’est un montage qui sert de référence dans une expérience.
GRAPHIQUE :
Travail à faire à la maison ou en classe
En vous aidant de votre livre p. 198, et du tableau des résultats obtenus en classe (Activité 1 : la
respiration chez le ténébrion), tracez sur le graphique suivant les courbes montrant l’évolution de la
quantité de dioxygène dans l’enceinte en fonction du temps.
Placez la quantité de dioxygène (en %) sur l’axe des ordonnées et le temps (en min.) sur celui des
abscisses
Vous donnerez un titre au graphique.
Vous tracerez en vert la courbe de l’expérience témoin et en bleu la courbe de l’expérience avec les
ténébrions. Vous noterez la légende.
% de dioxygène
dans l’enceinte
20,8
20,4
20,0
19,6
19,2
18,8
0 min
min temps
10 min
15 min
20 min
25 min
Légende : ……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
Titre :… Variation de la quantité de 02 en fonction du temps……………………………………………………………
 Fiche méthode p. 198
30
Q : Est-ce que le dioxygène est le seul gaz qui intervient dans la respiration (cf. doc. d’appel)
R : non, il y a aussi du CO2.
Q : donc, on peut supposer que les ténébrions ont rejeté du CO2 ?
R : oui
Q : comment montrer que l’on rejette du CO2 quand on respire ?
R : on peut mesurer la quantité de CO2 rejetée dans une enceinte fermée
Q : oui, mais on peut aussi faire autrement, car il existe un produit chimique : l’eau de chaux, qui est
limpide et qui réagit avec le CO2, en se troublant.
Problème : Comment montrer que l’on rejette du CO2 quand on respire ?
Activité 2 : La respiration chez l’homme
Objectifs : - raisonner et réaliser en appliquant un protocole pour vérifier une hypothèse
- communiquer en schématisant un dispositif expérimental
- raisonner en exploitant des résultats expérimentaux
Le dioxyde de carbone est un gaz qui peut être mis en évidence en utilisant un produit chimique, l’eau
de chaux. L’eau de chaux en présence de CO2 se trouble : elle devient blanchâtre.
Conception du protocole expérimental ensemble, avec le dispositif : eau de chaux, tubes à essai
Penser au témoin. FAIRE LES EXPERIENCES.
- Hypothèse : si l’on rejette du CO2 en respirant, alors l’eau de chaux doit se troubler lorsque
l’on expire dans un tube qui contient de l’eaux de chaux.
Schématiser les expériences et noter le résultat.
- Protocole expérimental et résultats :
Expérience 1 : un élève inspire dans un tube contenant de l’eau de chaux
INSPIRATION
 l’eau de chaux reste incolore
EXPIRATION
Expérience 2 : un élève expire dans un tube contenant de l’eau de chaux
 l’eau de chaux se trouble
Définitions :
Eau de chaux : réactif qui se trouble en présence de dioxyde de carbone CO2.
Conclusion : Dans l’air, en respirant, les animaux rejettent du dioxyde de carbone.
Q : Et pour les végétaux, comment cela se passe ?
eau de chaux
blanchâtre
Travail à faire à la maison ou en classe en autonomie
(selon le temps)
Comment vérifier qu’un végétal respire ?
- Faire la même démarche expérimentale que celle réalisée en cours pour les ténébrions.
- Formuler l’hypothèse.
- Ecrire un court texte expliquant le protocole expérimental.
- Faire le tableau pour noter les résultats ( 0 min, 5 min, 10 min, 15 min, 20 min).
b) - Chez les végétaux
Problème : Comment mettre en évidence la respiration d’un végétale ?
Activité 3 : La respiration chez l’endive
Objectifs : - raisonner en appliquant un protocole pour vérifier une hypothèse
- communiquer en rédigeant un texte
NE PAS FAIRE L’EXPERIENCE : DIRE QU’ON L’A FAITE ET QUE LES RESULTATS SONT LES
SUIVANTS
DEMARRER L’EXPERIENCE pendant travail élève
Faire la même démarche expérimentale que précédemment.
Formuler l’hypothèse.
Ecrire un court texte expliquant le protocole expérimentale. Penser au témoin.
Faire le tableau des résultats.
Interpréter les résultats et conclure.
Hypothèse : si l’endive respire, elle prélève du O2 dans l’air et rejette du CO2. Alors, si on la place dans
un bocal fermé, la composition de l’air du bocal doit changer.
Protocole expérimental : On a placé des endives et un tube rempli d’eau de chaux dans une enceinte
fermée, reliée à un oxymètre. On a fait un montage témoin, c’est-à-dire le même montage sans mettre
les endives. On a mesuré la quantité de dioxygène présente dans les deux enceintes au début de
l’expérience, puis toutes les 10 minutes.
Résultats : L’eau de chaux s’est troublée seulement dans l’expérience avec les endives.
Temps
Quantité de O2
dans l’enceinte
(en %)
Quantité de O2
dans l’enceinte
témoin (en %)
0 min
5 min
10 min
15 min
2O min
Conclusion : Les endives, qui sont des végétaux, absorbent du O2 et rejettent du CO2 dans l’air qui les
entoure.
Travail à faire à la maison ou en classe
 Pour les champignons : exercice 6 p. 24
Q : Est-ce que seuls les organismes vivant dans l’air respirent ?
R : non
Q : Comment font les animaux aquatiques alors ?
R : certains viennent respirer à la surface, et les autres « respirent » dans l’eau
Q : Comment cela est possible ?
2) - La respiration dans l’eau
EN EVALUATION
Problème : Comment montrer qu’un être vivant respire dans l’eau ?
Activité 4 : La respiration chez le Poisson rouge
Objectifs : - s’informer en comprenant un dispositif expérimental
- raisonner en exploitant des résultats expérimentaux
Formuler l’hypothèse.
Hypothèse : Si un poisson qui vit dans l’eau respire, alors, il prélève du dioxygène et rejette du
dioxyde de carbone dans son milieu.
 Lire principe de l’expérience p.16
Travail à faire à la maison ou en classe
(selon le temps)
+ vérification dans contrôle
Activité 4 : La respiration chez le poisson rouge
On a mesuré et reporté sur un graphique, la quantité de dioxygène contenu dans l’eau d’un aquarium en
absence et en présence d’un poisson rouge. La température est maintenue constante à 20° C pendant
toute la durée de l’expérience.
Pour les deux expériences, compléter dans le tableau la quantité de dioxygène dissous dans l’eau aux
temps indiqués, puis relier les points des deux courbes.
Temps en min
0
5
10
Expérience n°1
mg/L
mg/L
mg/L
Expérience n°2
mg/L
mg/L
mg/L
Décrire le résultat observé dans l’expérience n°1 :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Comment appelle-t-on l’expérience n°1 :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Conclusion :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Décrire le résultat de l’expérience n°2 :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Conclusion :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Conclusion : Le poisson rouge prélève du dioxygène dans l’eau qui l’entoure.
Q : Qu’a-t-on mis en évidence avec cette expérience ?
R : la diminution du dioxygène dans l’eau
Q : Et pour le dioxyde de carbone ?
R : avec l’eau de chaux………
Q : Oui, mais l’eau de chaux est toxique pour le poisson. Il existe un autre réactif : le rouge de
crésol……
Livre p. 17 doc. b  Faire rouge de crésol maintenant
EN EVALUATION
Définitions :
Rouge de crésol : réactif de couleur rouge qui jaunit en présence de dioxyde de carbone
Expérience :
On a prélevé de l’eau du bocal contenant le poisson rouge au début de l’expérience et 15 minutes plus
tard, et on l’a fait réagir avec du rouge de crésol ; on observe les résultats :
- avec l’eau du début de l’expérience, le rouge de crésol reste rouge
- avec l’eau prélevée 15 minutes après, le rouge de crésol devient jaune
Conclusion : Le poisson rouge rejette du dioxyde de carbone dans l’eau.
Bilan : Chez les végétaux comme chez les champignons et les animaux, la respiration est un
double échange de gaz qui consiste à absorber du dioxygène et à rejeter du dioxyde de carbone.
Q : Tous les êtres vivants respirent, pourtant on a vu que certains vivaient dans l’eau et d’autres dans
l’air. Comment cela est-il possible ?
R : des poumons, branchies etc.……
II – Les organes et les comportements respiratoires des êtres vivants
Problème : Comment les êtres vivants peuvent-ils occuper différents milieux de vie ?
Activité 5 : Organes respiratoires et milieux de vie
Objectifs : - s’informer en identifiant milieux de vie et organes respiratoires
Travail à faire à la maison ou en classe en autonomie
 Livre p. 26 à 35
1) A l’aide du livre des p. 26 à 35, du dictionnaire et de vos connaissances compléter le tableau
suivant :
ANIMAUX
MILIEUX DE VIE
Gardon
Eau
MILIEUX DE
RESPIRATION
Eau
ORGANES
RESPIRATOIRES
Branchie
Campagnol
Air
Air
Poumon
Grenouille
Eau
Air
Poumon
Argyronète
Eau
Air
Trachée
Lézard des murailles
Air
Air
Poumon
Criquet
Air
Air
Trachée
Têtard (triton)
Eau
Eau
Branchies
Escargot
Air
Air
Poumon
Limnée
Eau
Air
Poumon
Rouge-gorge
Air
Air
Poumon
Ephémère
Air
Air
Trachée
Nèpe
Eau
Air
Trachée
Dictionnaire :
nèpe
nèpe
[nεp]
nèpe nom commun - féminin ( nèpes )
1. ZOOLOGIE insecte carnivore et prédateur des eaux stagnantes d'Europe et d'Asie, au corps large et plat doté d'un
tube respiratoire abdominal
Synonyme: scorpion d'eau
gardon
gardon
gardon nom commun - masculin ( gardons )
1. ZOOLOGIE : EN ICHTYOLOGIE poisson d'eau douce de la famille des cyprinidés, comestible, grégaire et omnivore, et
que l'on trouve dans les étangs et les lacs
triton
triton
triton nom commun - masculin ( tritons )
2. ZOOLOGIE petit amphibien urodèle (de la famille des salamandridés), au corps allongé et à la queue aplatie, qui
vit dans les eaux douces de l'hémisphère Nord
[Remarque d'usage: le triton est souvent confondu avec la salamandre, dont il est proche]  les tritons sont
carnivores
éphémère
éphémère
[efemεʀ]
éphémère nom commun - masculin ( éphémères )
1. ZOOLOGIE insecte dont la durée de vie est de quelques heures
 des éphémères aux ailes fines et transparentes
limnée
limnée
[limne]
limnée nom commun - féminin ( limnées )
S'écrit aussi: lymnée
1. ZOOLOGIE petit mollusque gastéropode d'eau douce à respiration pulmonaire
 les limnées d'un étang
2) Ces différents êtres vivants peuvent être classer en trois groupes, lesquels ? Et quels sont les
critères utilisés pour réaliser cette classification ?
-
Ceux qui vivent et respirent dans l’air, ex. : Rouge-gorge
Ceux qui vivent et respirent dans l’eau, ex. : Gardon
Ceux qui vivent dans l’eau et respirent dans l’air, ex. : Limnée
Conclusion : Les organismes vivants qui prélèvent le dioxygène présent dans l’air ont une respiration
aérienne (ex : campagnol, grenouille ou nèpe). Les organismes vivants qui prélèvent le dioxygène
dissous dans l’eau ont une respiration aquatique (ex : poisson).
1) - Les organes respiratoires pour respirer dans l’eau
Problème : Où et comment se font les échanges respiratoires chez les poissons ?
Activité 6 : Les organes pour respirer dans l’eau
Objectifs : - raisonner en reliant la circulation d’eau et la respiration du poisson
 Livre Activité 2 p. 29
Q : Pourquoi a-t-on fait cette expérience ?
Q : Alors, que voit-on ?
Circulation d’eau chez le poisson
1) Compléter le schéma en indiquant par des flèches le mouvement de l’eau chez le poisson et
légender avec les mots suivants : opercule ouvert – bouche fermée – bouche ouverte –
opercule fermé.
bouche ouverte
bouche fermée
opercule fermé
opercule ouvert
mouvement d’eau
2) Compléter les phrases ci-dessous avec les mots suivants : courant – ouies – opercules - bouche
L’eau entre par …la bouche… et ressort par …les ouïes……… . Ce …courant…… d’eau est créé par les
mouvements respiratoires de la bouche et des …opercules……… .
Définitions :
Opercules : plaque rigide mobile, située de chaque coté de la tête des poissons et recouvrant les
branchies.
Ouïe : fente située de chaque coté de la tête des poissons.
 Transparent avec mouvements d’eau et composition de l’eau avant et après son passage au travers
des branchies.
Q : Que constate-t-on quant à la teneur en gaz de l’eau entrant et l’eau sortant ?
Conclusion : Les animaux qui vivent et respirent dans l’eau présentent une circulation d’eau qui
s’effectue grâce à des mouvements respiratoires.
La composition de l’eau est modifiée après son passage dans les branchies : elle est très appauvrie en
dioxygène et enrichie en dioxyde de carbone.
Problème : Quel rôle jouent les branchies dans les échanges respiratoires ?
 Livre p. 31
Pour les branchies : les filaments branchiaux (ou lames branchiales) sont riches en vaisseaux sanguins
(couleur rouge). Le sang de la branchie et l’eau de la cavité branchiale ne sont séparés que de quelques
centièmes de millimètres.
Q : Rechercher deux caractéristiques des branchies qui facilitent les échanges respiratoires avec
l’eau.
- vascularisation
- finesse de la membrane : filaments très minces
Conclusion : Les branchies sont les organes respiratoires qui permettent les échanges gazeux
respiratoires chez les animaux respirant dans l’eau. Ils prélèvent, grâce à leurs branchies, le
dioxygène dissous dans l’eau et y rejettent le dioxyde de carbone. On dit que ces animaux ont une
respiration branchiale.
Définitions :
Branchies : organes respiratoires permettant les échanges entre l’eau et le sang .
2) - Les organes respiratoires pour respirer dans l’air
Q : Dans le tableau on a vu qu’il existait deux types d’organes pour respirer dans l’air.
R : poumons et trachées
Activité 7 : Les exemples de la souris et de l’escargot
Objectifs : - s’informer en identifiant les organes respiratoires
 Livre p. 32
1) Lieux d’entrée de l’air qui pénètre dans l’organisme : narines ou bouche et pneumostome
2) Nommer les organes respiratoires de la souris et l’escargot : trachées, bronches
Les poumons sont les organes respiratoires de la souris et de l’escargot.
Définitions :
Poumon : Organe respiratoire permettant les échanges gazeux entre l’air et l’organisme.
Activité 8 : L’exemple du criquet
Objectifs : - s’informer en identifiant les organes respiratoires
 Livre p. 33 ou TP
1) Que sont les stigmates ? = Orifices des trachées qui s’ouvrent et se ferment régulièrement et
qui permettent le passage des gaz.
2) Quelle est la particularité de la respiration trachéenne par rapport à la respiration avec des
branchies ou des poumons ?
L’air arrive directement aux organes, alors qu’avec les poumons ou les branchies, les gaz sont
transportés dans un liquide, le sang.
Définitions :
Trachée : Organe respiratoire en forme de tube ramifié apportant l’air directement aux
organes de l’insecte.
Bilan : Les animaux à respiration aérienne possèdent des trachées (comme les insectes) ou des
poumons (comme les mammifères et certains mollusques). Ces organes respiratoires leur permettent
d’échanger avec l’air les gaz respiratoires.
Certains animaux aquatiques ont des poumons et doivent donc respirer à la surface de l’eau. Leur
milieu de respiration n’est donc pas leur milieu de vie.
Les animaux occupent divers milieux de vie grâce à des organes respiratoires différents (poumons,
trachées, branchies) et des comportements respiratoires variés.
Schéma-bilan
Delagrave p. 99