Respiration : échanges gazeux et occupation des milieux

1. a)Branchies : moule, saumon. Poumons : chauve-souris, tortue marine, orque. Trachées : abeille. (1)
2. b)La tortue marine (un reptile) et l’orque (un mammifère) : elles ont des poumons et doivent remonter régulièrement respirer à la surface. (1)
3. c)Par les trachées : l’air entre par les stigmates et les tubes l’amènent directement jusqu’aux organes. Le sang de l’abeille ne transporte presque pas de dioxygène. (1)
4. d)L’organe respiratoire dépend du groupe de l’animal, pas seulement du milieu où il vit : on trouve des poumons chez des animaux qui vivent dans l’eau, et des branchies chez des larves d’insectes qui vivront ensuite dans l’air. (1)

Le point clé — on cherche d’abord le groupe de l’animal : mammifère, reptile, poisson, insecte…

1. a)C’est le témoin : sans être vivant, le dioxygène ne bouge pas ; les variations de B et de C sont donc dues à la plante. (1)
2. b)À l’obscurité, la plante consomme du dioxygène : 21,0 − 19,8 = 1,2 point de moins. Elle respire. (1)
3. c)Non : elle respire toujours, mais à la lumière la photosynthèse rejette plus de dioxygène que la respiration n’en consomme (bilan : 22,4 − 21,0 = 1,4 point de plus). La photosynthèse masque la respiration. (1)
4. d)« Les plantes respirent jour et nuit ; en plus, à la lumière, leurs parties vertes font la photosynthèse. » (1)

À retenir — la respiration ne s’arrête jamais ; seule la photosynthèse dépend de la lumière.

1. a)Elle diminue quand la température augmente : 12,8 − 7,6 = 5,2 mg/L de moins, soit 5,2 ÷ 12,8 ≈ 0,41, environ 41 % de moins. (1)
2. b)À 7,6 mg/L : la truite (7), la perche (5) et la carpe (3) peuvent toutes y vivre, la truite de justesse. (1)
3. c)7,6 × 0,7 = 5,32 mg/L : la truite disparaît (besoin de 7) ; la perche (5) et la carpe (3) restent. (1)
4. d)La respiration des êtres vivants : poissons, plantes et algues la nuit, et surtout bactéries qui décomposent les matières organiques ; une eau calme, peu brassée, qui se recharge mal en dioxygène au contact de l’air. (1)

Repère — eau chaude, calme, chargée de matières organiques : peu de dioxygène.

1. a)Respiration : absorbe du dioxygène, rejette du dioxyde de carbone, jour et nuit. Photosynthèse : absorbe du dioxyde de carbone, rejette du dioxygène, à la lumière seulement. (1)
2. b)Diffusion : passage d’un gaz à travers la surface d’échange, sans dépense d’énergie, du côté où il est abondant vers celui où il est rare. Ventilation : mouvements qui renouvellent l’air ou l’eau au contact de la surface d’échange. (1)
3. c)Point commun : des surfaces d’échange fines, humides, étendues, riches en vaisseaux sanguins, où les gaz diffusent. Différence : les branchies sont baignées d’eau, à l’extérieur du corps ; les poumons sont à l’intérieur, remplis d’air. (1)
4. d)Stomates : orifices des feuilles d’une plante, par où passent les gaz. Stigmates : orifices des trachées sur les flancs d’un insecte, par où entre l’air. (1)

Erreur fréquente — croire que les plantes ne respirent que la nuit, ou confondre stomates et stigmates.

1. a)Teneur normale en amont (9,0 mg/L), effondrement juste après le rejet (2,1 mg/L à 2 km), remontée progressive (4,0 mg/L à 8 km), puis retour presque à la normale (8,6 mg/L à 20 km). (1)
2. b)Les bactéries qui décomposent le lisier respirent : elles se multiplient et consomment une grande partie du dioxygène dissous. (1)
3. c)Les vers de vase supportent moins de 1 mg/L, grâce à leur hémoglobine, et trouvent beaucoup de matière organique à manger ; les poissons, qui exigent de 3 à 7 mg/L, s’asphyxient. La disparition des uns laisse la place aux autres. (1)
4. d)Le lisier est peu à peu entièrement décomposé : il y a moins de bactéries actives. L’eau, brassée par le courant, se recharge en dioxygène au contact de l’air, et la photosynthèse des algues en ajoute le jour. (1)

Démarche — relier chaque mesure de dioxygène aux êtres vivants observés au même endroit.