Le sol : première composante du milieu de la plante

BacPro TP / MP34 Chapitre 4 : La photosynthèse
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Chapitre 4 : La photosynthèse
Objectifs du programme MP 34:
- Synthèse de la matière organique
> équation, bilan
La nutrition des végétaux
- La nutrition minérale
> forme des éléments absorbés
> absorption du CO2 : : localisation, conditions
Objectifs notionnels du chapitre
 Savoir mettre en évidence la synthèse de matière organique et les échanges gazeux
à partir de l’interprétation d’expériences simples.
 Mettre en évidence le rôle de la lumière dans la photosynthèse
 Connaître les organes, cellules et organites mis en jeu au cours de la photosynthèse
 Rédiger précisément l’équation bilan de la photosynthèse
 Schématiser la synthèse de la matière organique
 Citer les facteurs qui ont une influence sur la photosynthèse
 Connaître la notion d’autotrophie par la réalisation de la photosynthèse
Objectifs méthodologiques du chapitre
 Observer des cellules chlorophylliennes d’élodée au microscope électronique (TP)
 Réaliser un montage simple mettant en évidence un gaz produit par l’élodée au
cours de la photosynthèse (TP)
 Commenter et interpréter des expériences de mis en évidence de la
photosynthèse
- Schématiser la synthèse de matière organique
« On montrera le rôle capital de la photosynthèse dans
la production de biomasse et dans l’élaboration de
toutes les substances organiques. »

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I. INTRODUCTION : LES VEGETAUX REALISANT LA
PHOTOSYNTHESE SONT AUTOTROPHES
Document n° 1 : Expérience de germination de graines dans une solution de Sachs
La solution nutritive des sels minéraux, ou milieu synthétique, est élaborée de manière à ce que les
principaux éléments relevés par l’analyse dans les végétaux soient présents. Les plantes vertes
cultivées dans de telles conditions et correctement éclairées se sont toutes parfaitement
développées, ont fleuri et ont donné des graines.
Questions
Réponses
1) Comment peut-on qualifier ce milieu de culture en
terme de matière présente ?
Milieu exclusivement minéral
2) Est-ce qu’un homme ou n’importe quel animal
pourrait se nourrir uniquement à partir de cette
solution ? Pourquoi ?
NON.doit se nourrir d’un autre vivant pour
récupérer de la matière organique
3) Citer un exemple de molécule organique
présente chez les végétaux.
Amidon = glucose-glucose-glucose-glucose
 glucose = C6H12O6
4) De quels éléments chimiques essentiels est
composée la matière organique ?
C H O N (protéines)
5) Est-ce que tous ces éléments sont contenus
dans la solution de Sachs ?
Non , pas le carbone
6) Les plantes cultivées par Sachs se sont-elles
contentées des éléments chimiques contenus dans
la solution minérale ou ont-elles puisé d’autres
éléments dans leur environnement ?
Non, elles ont puisés le carbone ailleurs
(CO2) sous forme de gaz !

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7) Dans ces expériences, les plantes n’ont trouvé
dans leur environnement que de la matière
minérale, alors qu’elles sont constituées
essentiellement de matière organique
(indispensable pour produire leur énergie).
Quelle hypothèse pouvez-vous formuler pour
expliquer cela ?
Elles sont capables de transformer la
matière minérale en matière organique
grâce à la photosynthèse
Notion d’autotrophie et d’hétérotrophie :
En grec : « trophê » = nourriture, « autos » = soi-même et « hétéros » = différent
8) Les végétaux capables d’effectuer la photosynthèse sont-ils autotrophes ou
hétérotrophes ? Autotrophes
9) Citer un individu hétérotrophe : l’homme
10) Donner une définition de « autotrophe »
Organisme capable de synthétiser de la matière organique uniquement à partir de matière
minérale.
Note : Les organismes autotrophes n’ont pas besoin d’autres êtres vivants pour se nourrir.
Ils constituent généralement le premier maillon d’une chaîne alimentaire, on peut dire que
les autotrophes sont à l’origine de quasiment toute la matière organique dans un
écosystème.
Problématique :
Comment les végétaux sont-ils capables de synthétiser de la matière organique
uniquement à partir de matière minérale au cours de la photosynthèse ?
Où a lieu la photosynthèse dans le végétal ?
Quels facteurs sont les facteurs exerçant une influence sur la photosynthèse ?
II. REACTION CHIMIQUE DE LA PHOTOSYNTHESE
Comme nous l’avons vu précédemment, la photosynthèse conduit à la production de
matière organique.
On peut la mesurer chez les végétaux en observant la présence de glucose ou plus
simplement d’amidon pouvant être mis en évidence lorsque que l’eau iodée change de
couleur (teinte bleue foncée).

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2.1) La lumière, source d’énergie indispensable lors de la
photosynthèse
 Document n°2 : Expérience - Photosynthèse du pélargonium et besoin en
lumière
Source : http://chronos.activeweb.fr/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256E91005B9180.nsf
1) Préparation : on fixe un cache de carton noir sur une feuille de
Pélargonium. La plante est mise au soleil direct pendant 4 heures.
2) Au bout de 4
heures, on cueille la
feuille et on enlève le
cache
3) On la met dans l'alcool bouillant. Elle
en ressort décolorée après 3 minutes.
4) Elle subit le test de l'eau iodée (2-3 min)
pour détecter la présence d'amidon (coloration
noire).
5) Pour terminer, la feuille est rincée à
l'eau
Interprétation / Bilan :
Puisque, seules les parties de la feuille qui ont
été éclairées, contiennent de l'amidon, la
lumière est un nécessaire à la synthèse de
l'amidon
Lumière = facteur indispensable à la
photosynthèse.

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2.2) Le CO2 (gaz), source de carbone de la matière organique
produite lors de la photosynthèse
 Document n°3a : Expérience a  Besoin en CO2 des plantes photosynthétiques
Protocole
Une plante verte est exposée à la lumière et cultivée sous une cloche hermétique.
Un papier imbibé de rouge de crésol est placé à côté d’elle. Il détecte les variations de teneur en
CO2 du milieu. Lorsque l’air est normal, sa coloration est rosée. Lorsque l’air s’appauvrit en CO2, il
devient pourpre.
A- Début de l’expérience
B – Fin de l’expérience
Observation :
le papier est de
couleur rosée
Signification : l’air est normal
Observation :
le papier est devenu
pourpre
Signification : l’air s’est appauvri en CO2
Interprétation : La plante a consommé le CO2. Cette plante est éclairée ce qui permet la
réalisation de la photosynthèse.
Hypothèse : On peut supposer que le CO2 est bien la source de carbone de photosynthèse
Proposer une expérience pour tester votre hypothèse :
Faire varier la concentration du CO2 et mesurer le développement de la plante et la
fabrication de matière organique.
 Document n°3b : Expérience b  Besoin en CO2 des plantes photosynthétiques
Trois lots de graines de radis sont pesés. Avec ces graines, sont réalisés trois semis aussi
identiques que possible. Chaque semis est placé dans une enceinte transparente. Avec des
conditions d’éclairage, de température et d’arrosage identiques.
La teneur en dioxyde de carbone de l’air varie pour chaque semis :
- 0,03% pour le semis 1 = teneur normale
- 0% pour le semis 2 (en réalité l’atmosphère est très appauvrie en CO2 mais il n’est pas
totalement éliminé)
- 3% pour le semis 3 (atmosphère enrichie en CO2).