Chapitre A2 : La nutrition végétale - SVT

Thème A : Le vivant et son évolution
Chapitre A2 : La nutrition chez les végétaux
De quoi se nourrissent les végétaux, quels sont leurs besoins ?
QCM de rentrée, question 18 : Les végétaux ont besoin :
• d’énergie lumineuse (énergie solaire ou lumière artificielle),
• de matière minérale : sels minéraux, dioxygène O2 et dioxyde de carbone CO2 , eau H2 O,
• mais pas de matière organique.
Par où sont captées ces molécules et l’énergie solaire ?
I)
Le captage des molécules nécessaires et de l’énergie solaire
A)
L’eau et les sels minéraux sont captés par les racines
Observation d’une jeune plante (graine qui vient de germer) : voir diapo ; la racine est couverte de poils absorbants
qui absorbent l’eau et les sels minéraux de la terre.
Activité 2 : L’absorption de l’eau et des sels minéraux chez la plante adulte.
3 grands types d’organes : tige / feuilles / racines.
On ne voit pas de poils absorbants sur les racines. Comment font les plantes adultes pour se nourrir ?
Information : La plante non mycorhizée souffre de carences minérales et meurt parfois ; la plante mycorhizée pousse
2 à 3 fois plus vite.
Analyser le document pour répondre à la question.
Correction : Sur le tableau je vois que la plante mycorhizée est environ deux fois plus grosse que la plante non
mycorhizée. De plus, la plante mycorhizée est plus riche en phosphates que la plante non mycorhizée. J’en déduis
que les mycorhizes aident la plante à se nourrir, notamment en phosphates.
Bilan : le champignon augmente le volume de sol exploré par les racines, il apporte à la plante de l’eau et des sels
minéraux.
La plante apporte au champignon des sucres (matière organique).
Schéma bilan : la symbiose mycorhizienne.
Correction du QCM de rentrée, question 18, colonne ”les champignons ont besoin de...” : énergie, matière minérale
et eau comme tous les êtres vivants, mais aussi de matière organique.
B)
Les gaz (O2 et CO2 ) et la lumière sont captés par les feuilles
Activité 3 : Observations de cellules chlorophylliennes.
1. Réaliser une préparation microscopique de feuille d’Egeria (plante aquatique) en suivant le protocole (compétences C1 et D3).
2. Repérer quelles structures captent la lumière dans les cellules chlorophylliennes = cellules vertes (compétence
D4).
3. Schématiser et légender UNE cellule verte (compétence D6).
Correction :
Schéma de cellule chlorophyllienne :
À partir de la coupe transversale de feuille de plante aérienne, montrer que la structure de la feuille permet la
circulation des gaz (compétence D7).
Bilan du 1.
• L’eau et les sels minéraux sont captés dans le sol par les racines (poils absorbants, mycorhizes).
• Le CO2 est absorbé par les feuilles et les tiges, où il rentre par des petits trous, les stomates (plantes aériennes).
• L’énergie lumineuse est absorbée par les chloroplastes des cellules vertes (feuilles et tiges).
Que fait la plante avec ces molécules et de la lumière ? Comment se nourrit-elle ?
II)
La photosynthèse de matière organique
Elle a lieu dans les chloroplastes des cellules chlorophylliennes.
Activité 4 : Les molécules organiques produites par les végétaux
Expérience de Bassham et Calvin (1959) : les chercheurs ont cultivé des algues vertes à la lumière, dans de l’eau
avec des sels minéraux et de l’O2 . Ils ont mis ces algues en contact avec du CO2 * (radioactif) pendant des durées
variables. Les molécules organiques produites étaient, elles aussi, radioactives. Le tableau ci-dessous indique les
molécules radioactives produites en fonction du temps de contact avec le CO2 *.
Temps d’exposition avec le CO2 *
10 secondes
30 secondes
plus tard
Molécules produites
pentoses (sucres à 5 atomes de carbone)
trioses (sucres à 3 atomes de carbone)
saccharose (sucre à 12 atomes de carbone)
alanine, glycine, sérine (acides aminés =
constituants des protéines)
acides gras (constituants des lipides)
1. Justifier que tous les besoins du végétal sont satisfaits dans l’expérience (compétence A1).
2. Analyser les résultats de l’expérience pour montrer que les végétaux sont capables de fabriquer tous les types
de molécules organiques uniquement à partir de matière minérale et d’énergie lumineuse (compétences A4 et
D5).
Correction :
1. Les algues ont de l’eau, des sels minéraux, de la lumière et du CO2 , tous leurs besoins sont donc satisfaits.
2. Je vois que les algues ont fabriqué des glucides (sucres), des acides aminés (qui forment les protéines) et des
lipides, donc elles ont fabriqué tous les types de molécules organiques à partir de la matière minérale fournie et
de l’énergie lumineuse.
Équation-bilan de la photosynthèse de matière organique :
III)
Le devenir des molécules produites
Activité 5 : Où vont les molécules produites par photosynthèse de matière organique ?
Analyser le document pour répondre à la question.
Quantité de réserves organiques dans les racines d’un arbre fruitier au cours de l’année. Les lettres désignent les
mois de l’année.
Je vois que la quantité de réserves organiques
dans les racines de l’arbre fruitier :
a) diminue de moitié en mars
b) stagne d’avril à août
c) double en septembre
d) stagne d’octobre à février
J’en déduis que :
au printemps, l’arbre puise dans ses réserves
pour fabriquer ses toutes premières feuilles ;
maintenant que l’arbre a des feuilles, il fait
la photosynthèse et n’a plus besoin de puiser dans
ses réserves pour sa croissance (racines, tiges, feuilles, fruits) ;
à la fin de l’été, la croissance est finie mais
l’arbre a toujours des feuilles
donc les sucres fabriqués par photosynthèse s’accumulent ;
en automne - hiver, les réserves ne sont pas utilisées
(les feuilles sont tombées et il n’y a pas de croissance).