SVT - 2nde - Enjeux planétaires contemporains, énergie, sol
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LSVT2II11 Partie du programme : enjeux planétaires contemporains, énergie, sol Niveau : seconde Titre de la séance : la photosynthèse à l’échelle du végétal EXTRAIT DU PROGRAMME La lumière solaire permet dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. CONNAISSANCES CONSTRUITES La photosynthèse est un processus réalisée dans les parties chlorophylliennes des végétaux. L’énergie solaire captée par les pigments chlorophylliens permet la synthèse de matière organique sous forme de glucides, à partir d’eau et de dioxyde de carbone (donner l’équation). Parallèlement du dioxygène est rejeté par la plante. Grâce aux sels minéraux, les glucides serviront à la synthèse des autres molécules de matière organique. La photosynthèse permet la synthèse de l’ensemble des molécules organiques du végétal chlorophyllien. CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE Exploiter des expériences pour argumenter les éléments du bilan de la photosynthèse Construire un tableau présentant la démarche expérimentale ayant mis en évidence les besoins de la photosynthèse Utiliser l’EXAO pour mettre en évidence les échanges gazeux accompagnant la photosynthèse CONDITIONS MATERIELLES Les élèves travaillent en binôme, saisissent des informations à partir des expériences présentées dans le DVD pour la première activité, pour la deuxième activité ils réalisent, à l’aide de sondes, les mesures de CO2 et O2 pour un végétal chlorophyllien. COIN LABORATOIRE Matériels • Ordinateur • Interface de mesure • Logiciel Latis BIO • Cytoréacteur • Sonde CO2 • Sonde O2 et transmétteur • Cabomba • Lampe Réf. : 24601 Réf. : 24522 Réf. : 24710 Réf. : 24632 Réf. : 24634 + 24706 Réf. : 03130 Documents didactiques • DVD expérimentons avec les plantes I et II Réf : 21363 et 21364 © PIERRON 1/6 LSVT2II11 DESCRIPTIFS Activité 1 : retrouver les éléments nécessaires à la photosynthèse grâce à l’exploitation d’expériences Objectif : établir à l’aide d’arguments expérimentaux, les grands éléments de bilan de la photosynthèse Support : le DVD présentant les expériences mettant en évidence les éléments du bilan de la photosynthèse. Le professeur sélectionnera les expériences mettant en évidence les besoins en sels minéraux, lumière, dioxyde de carbone, chlorophylle sur une feuille panachée de Pélargonium et en eau. A l’aide de l’ensemble des expériences présentées dans le DVD, construisez un tableau présentant la démarche expérimentale ayant permis de mettre en évidence les éléments nécessaires à la photosynthèse. Critères d’évaluation - Construction du tableau • Titre • Présence de 4 colonnes : hypothèse, description de l’expérience, résultats et interprétation • Une ligne par facteur Remarque : le professeur pourra faire réaliser certaines expériences comme la recherche d’amidon dans des feuilles panachées éclairées. © PIERRON 2/6 LSVT2II11 Activité 2 : déterminer les échanges gazeux accompagnant la photosynthèse Objectif : mettre en évidence l’absorption de dioxyde de carbone et le dégagement de dioxygène au cours de la photosynthèse Support : dispositif EXAO, sondes à dioxyde de carbone et à dioxygène et Cabomba au départ à l’obscurité puis éclairé. 1 : réaliser le montage et paramétrer le logiciel en suivant les consignes ci-dessous. Mettre une photo du montage avec le matériel Pierron. Consignes • Couper des feuilles Cabomba dans un bécher en présence d’eau • Les introduire dans l’enceinte et placez l’agitateur. • Fermer l’enceinte et placer les sondes dans le couvercle, fermer les trous non utilisés. • Vérifier l’absence de bulles d’air. • Lancer le logiciel, choisir le module photosynthèse • Réglage du paramètre durée : 8 min. • Les 2 premières minutes de l’expérience ont lieu à l’obscurité et les 6 dernières à la lumière • Mettre l’agitateur en route. • Lancer l’expérience et suivre les consignes précédentes. 2 : titrer et légender la courbe en utilisant les fonctionnalités du logiciel. 3 : exploiter les courbes pour en déduire les échanges gazeux accompagnant la photosynthèse. Critères d’évaluation capacités Enceinte fermée Absence de bulle d’air Sondes correctement placées Obscurité les 2 premières minutes , puis lumière Repère à 2min Echelle adaptée à la courbe Titre et légende de la courbe Exploitation de la courbe et réponse à la question Matériel rangé évaluation Activité complémentaire : grâce à un colorimètre EXAO, il est possible de mesurer l’absorbance deux cultures d’algues unicellulaires au temps t = 0 et t = une semaine. Une culture serait réalisée en présence de sels minéraux et l’autre avec de l’eau distillée. L’absorbance permet d’évaluer le développement des cellules chlorophylliennes. © PIERRON 3/6 LSVT2II11 TP - La photosynthèse à l’échelle du végétal. Activité 1 Tableau présentant la démarche expérimentale mettant en évidence les besoins de la photosynthèse Hypothèse Lumière chlorophylle dioxyde de carbone Eau Sels minéraux Conditions expérimentales Présence de lumière Absence de lumière Recherche d’amidon, grâce à l’eau iodée, dans les feuilles Feuille panachée éclairée Recherche d’amidon, grâce à l’eau iodée, dans les feuilles Feuille placé dans un air privé de dioxyde de carbone et feuille placé dans l’air ambiant Recherche d’amidon, grâce à l’eau iodée, dans les feuilles Plante arrosée Plante privée d’eau Aspect de la plante au bout de quelques semaines Plantules dans du coton arrosé, avec de l’eau distillée et plantules arrosées avec une solution de sels minéraux Résultats interprétations Coloration violette pour la feuille éclairée Coloration jaune pour la feuille non éclairée Synthèse d’amidon uniquement dans la feuille éclairée, la lumière est un facteur in dispensable de la photosynthèse Coloration violette uniquement dans les zones chlorophylliennes Synthèse d’amidon uniquement dans les zones chlorophylliennes Coloration violette dans les feuilles présentes dans l’air ambiant Coloration jaune dans les feuilles privées de dioxyde de carbone Pas de synthèse d’amidon dans les feuilles privées de dioxyde de carbone , c’ est un facteur de la photosynthèse Plante arrosée se développe Plante privée d’eau meure L’eau est un facteur indispensable à la synthèse de matière organique des végétaux et donc à la photosynthèse Développement accru du végétal en présence de sels minéraux, les sels minéraux sont des éléments nécessaires à la photosynthèse Les plantules arrosées par une solution de sels minéraux se développent davantage que celles arrosées par l’eau distillée © PIERRON 4/6 LSVT2II11 Activité 2 : Évolution de la teneur en dioxyde de carbone pour une Élodée © PIERRON 5/6 LSVT2II11 Évolution de la teneur en dioxygène pour une Élodée A l’obscurité le pourcentage de dioxyde de carbone passe de 0,32% à 0,45%, il augmente. L’Élodée dégage du dioxyde de carbone. A l’obscurité le pourcentage de dioxygène passe de 20,7% à 20,6%, il diminue. L’élodée consomme du dioxygène. A l’obscurité l’Élodée respire. A la lumière, le pourcentage de dioxyde de carbone passe de 0,45% à 0,39%, il diminue, celui de dioxygène passe de 20,6% à 21,5%, il augmente. A la lumière l’Élodée consomme du dioxyde de carbone et rejette du dioxygène, elle réalise la photosynthèse. © PIERRON 6/6
