Ressources · 5ᵉ · SVT
Nutrition des végétaux : la photosynthèse
Rappels de 6e (besoins d’une plante verte, expérience avec témoin, matière minérale et organique) ; l’expérience de Van Helmont et l’origine de la matière ; la photosynthèse, la chlorophylle, les stomates, la respiration jour et nuit ; le test de l’amidon ; la sève brute et la sève élaborée, les mycorhizes ; les réserves et les producteurs primaires.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Nutrition des végétaux : la photosynthèse
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Van Helmont et ses limites ★★
(4 pts)Van Helmont raconte son expérience (texte traduit et simplifié, publié en 1648) : « J’ai mis dans un pot 200 livres de terre séchée au four, je l’ai humectée d’eau de pluie et j’y ai planté une tige de saule de 5 livres. Cinq ans plus tard, l’arbre pesait 169 livres et environ 3 onces. Je n’arrosais qu’avec de l’eau de pluie ou de l’eau distillée, et j’avais couvert le pot d’une plaque de fer percée de nombreux trous, pour que la poussière ne se mêle pas à la terre. J’ai de nouveau séché la terre : elle pesait toujours 200 livres, moins environ 2 onces. Donc 164 livres de bois, d’écorce et de racines sont nées de l’eau seule. »
1 livre = 16 onces ; 1 once ≈ 28,35 g.
- a)Pourquoi Van Helmont a-t-il séché la terre avant et après l’expérience ? Pourquoi a-t-il couvert le pot ?
- b)Calcule, en grammes, la masse perdue par la terre (arrondie au gramme). À quoi correspond cette perte ?
- c)Quelle partie de sa conclusion est juste ? Quelle partie est fausse ? Donne l’explication actuelle.
- d)Propose une expérience, avec un témoin, qui aurait montré à Van Helmont le rôle de l’air.
Exercice 2 – Lumière, chlorophylle et amidon ★★
(4 pts)Un fusain panaché (feuilles vertes bordées de blanc) est laissé deux jours à l’obscurité. Une de ses feuilles est ensuite en partie couverte d’un cache opaque, puis la plante est éclairée 8 heures. On décolore la feuille et on la plonge dans l’eau iodée.
| Zone | Couleur avant le test | Sous le cache ? | Résultat à l’eau iodée |
|---|---|---|---|
| 1 | verte | non | bleu-noir |
| 2 | verte | oui | jaune-orangé |
| 3 | blanche | non | jaune-orangé |
| 4 | blanche | oui | jaune-orangé |
- a)Que révèle la couleur bleu-noir ? Pourquoi a-t-on laissé la plante deux jours à l’obscurité avant l’expérience ?
- b)Compare les zones 1 et 2. Quelle condition de la photosynthèse est mise en évidence ?
- c)Compare les zones 1 et 3. Quelle condition est mise en évidence ? Nomme la substance en jeu.
- d)Si toute la plante était restée 8 heures à l’obscurité, quelles zones seraient devenues bleu-noir ? Justifie.
Exercice 3 – Le rôle du dioxyde de carbone ★★★
(4 pts)Trois plants de haricot identiques, dont les feuilles ne contiennent plus d’amidon, sont placés sous des cloches transparentes. La potasse absorbe le dioxyde de carbone.
| Cloche | Air sous la cloche | Éclairage | Test à l’eau iodée après 8 h |
|---|---|---|---|
| A | air normal | lumière | bleu-noir |
| B | air normal + coupelle de potasse | lumière | jaune-orangé |
| C | air normal | obscurité | jaune-orangé |
- a)Quelle cloche est le montage témoin ? Justifie.
- b)Quelle est la seule différence entre A et B ? Que conclus-tu ?
- c)Un élève affirme que la cloche C prouve la même chose que la cloche B. A-t-il raison ? Explique.
- d)Écris le bilan de la photosynthèse en mots. Quel élément de ce bilan manque dans la cloche B ? Lequel manque dans la cloche C ?
Exercice 4 – Les sèves et les réserves ★★★
(4 pts)Document 1 — Composition de deux sèves d’un pommier en été (en g pour 100 g de sève, valeurs arrondies, données fictives).
| Sève prélevée | Eau | Sucres | Sels minéraux et autres |
|---|---|---|---|
| dans le bois du tronc | 99,8 | 0 | 0,2 |
| juste sous l’écorce | 82 | 17 | 1 |
- a)Identifie chaque sève du document 1 (brute ou élaborée) ; justifie par sa composition et son lieu de prélèvement.
- b)D’où viennent les sucres de la seconde sève ? Décris leur trajet jusqu’à un fruit.
- c)Explique pourquoi les grains de raisin grossissent davantage après l’incision annulaire.
- d)Au printemps, avant que ses feuilles ne poussent, les bourgeons du pommier grandissent. D’où viennent les sucres qui les nourrissent ?
Exercice 5 – Jour, nuit et échanges gazeux ★★
(4 pts)Une plante en pot est placée dans une enceinte fermée ; son pot est enveloppé dans un sac étanche, pour que seuls les échanges de la plante soient mesurés. On suit les gaz de l’air de l’enceinte pendant 24 heures.
| Période | Éclairage | Dioxygène dans l’enceinte | Dioxyde de carbone dans l’enceinte |
|---|---|---|---|
| 8 h – 20 h | fort | augmente | diminue |
| 20 h – 6 h | nul | diminue | augmente |
| 6 h – 8 h | faible (aube) | ne varie pas | ne varie pas |
- a)Nomme le phénomène qui l’emporte de 8 h à 20 h, et celui qui a lieu seul la nuit. Justifie avec les gaz.
- b)La plante respire-t-elle aussi le jour ? Explique pourquoi on ne le voit pas dans le tableau.
- c)Explique pourquoi les gaz ne varient pas entre 6 h et 8 h.
- d)Un camarade affirme : « Une plante verte vole l’oxygène de la chambre la nuit. » Nuance cette affirmation à l’aide du tableau.
Bon courage !
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Corrigé et barème – Nutrition des végétaux : la photosynthèse
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Exercice 1 – Van Helmont et ses limites ★★
(4 pts)- a)Sécher la terre permet de comparer des masses sans l’eau, dont la quantité varie. Couvrir le pot empêche la poussière d’ajouter de la masse à la terre et de fausser la pesée. (1)
- b)2 × 28,35 = 56,7 ≈ 57 g. Ce sont surtout les sels minéraux absorbés par les racines : une très petite quantité, mais nécessaire. (1)
- c)Juste : la matière du saule ne vient pas de la terre. Faux : elle ne vient pas de l’eau seule. Le carbone de la matière organique vient du dioxyde de carbone de l’air ; l’eau en fournit une autre partie ; la terre n’apporte que les sels minéraux. (1)
- d)Deux plants identiques, à la même lumière, même eau, même terre, sous deux cloches : le témoin dans l’air normal, l’autre dans un air privé de dioxyde de carbone (avec de la potasse). Seul le témoin grandit normalement : l’air (son dioxyde de carbone) est nécessaire. (1)
Le point clé — une expérience juste peut mener à une conclusion incomplète : Van Helmont n’avait pas testé l’air.
Exercice 2 – Lumière, chlorophylle et amidon ★★
(4 pts)- a)La présence d’amidon, réserve fabriquée par la photosynthèse. Les deux jours d’obscurité vident la feuille de son amidon : celui qu’on trouve à la fin a donc été fabriqué pendant l’expérience. (1)
- b)Seule différence : le cache. L’amidon n’apparaît que dans la zone éclairée : la lumière est nécessaire. (1)
- c)Seule différence : la couleur de la zone. L’amidon n’apparaît que dans la zone verte : la chlorophylle est nécessaire. (1)
- d)Aucune : sans lumière, pas de photosynthèse, donc pas d’amidon, même dans les zones vertes. (1)
Démarche — on compare toujours deux zones qui ne diffèrent que par une seule condition.
Exercice 3 – Le rôle du dioxyde de carbone ★★★
(4 pts)- a)La cloche A : elle a tout ce qu’il faut pour la photosynthèse (lumière et air normal, avec son dioxyde de carbone). B et C sont des montages tests, privés chacun d’une seule condition. (1)
- b)La présence de dioxyde de carbone (absorbé par la potasse en B). Sans dioxyde de carbone, pas d’amidon : il est indispensable à la photosynthèse. (1)
- c)Non : entre A et C, seul l’éclairage change. C montre que la lumière est nécessaire, pas le dioxyde de carbone. (1)
- d)eau + dioxyde de carbone → (lumière, chlorophylle) → sucres + dioxygène. En B, il manque le dioxyde de carbone ; en C, la lumière. (1)
Erreur fréquente — chaque montage test ne prouve qu’une chose : le rôle de la condition qui le différencie du témoin.
Exercice 4 – Les sèves et les réserves ★★★
(4 pts)- a)Sève du bois : de l’eau et des sels minéraux, sans sucres, prélevée dans les vaisseaux du bois : sève brute. Sève sous l’écorce : riche en sucres (17 g pour 100 g), prélevée dans les vaisseaux situés sous l’écorce : sève élaborée. (1)
- b)Ils sont fabriqués par la photosynthèse dans les feuilles, passent dans les vaisseaux situés sous l’écorce et sont transportés par la sève élaborée jusqu’aux fruits. (1)
- c)L’incision coupe les vaisseaux de la sève élaborée sous les grappes : les sucres fabriqués par les feuilles ne peuvent plus descendre vers le tronc et les racines. Ils restent au-dessus de l’anneau, où ils nourrissent davantage les grappes. (1)
- d)Des réserves stockées l’année précédente (surtout de l’amidon, dans le tronc et les racines) : elles sont transformées en sucres et transportées jusqu’aux bourgeons. (1)
Repère — sels minéraux → sève brute, dans le bois ; sucres → sève élaborée, sous l’écorce.
Exercice 5 – Jour, nuit et échanges gazeux ★★
(4 pts)- a)Le jour, la photosynthèse l’emporte : dioxygène rejeté, dioxyde de carbone absorbé. La nuit, la respiration seule : dioxygène consommé, dioxyde de carbone rejeté. (1)
- b)Oui, elle respire jour et nuit. Le jour, la photosynthèse produit plus de dioxygène que la respiration n’en consomme : le bilan masque la respiration. (1)
- c)Sous une lumière faible, la photosynthèse est lente : elle produit autant de dioxygène que la respiration en consomme, et absorbe autant de dioxyde de carbone qu’elle en rejette. Les deux se compensent. (1)
- d)Il est vrai que la nuit (de 20 h à 6 h), la plante consomme du dioxygène par sa respiration. Mais de 8 h à 20 h, elle en rejette par photosynthèse. Une plante qui grandit fabrique plus de matière qu’elle n’en consomme en respirant : sur 24 h, elle rejette plus de dioxygène qu’elle n’en prend. Elle ne « vole » donc pas l’oxygène de la chambre. (1)
À retenir — la plante respire toujours ; la photosynthèse, seulement à la lumière, peut l’emporter sur la respiration.
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Ce contrôle de SVT 5ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Nutrition des végétaux : la photosynthèse » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Van Helmont et ses limites ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Lumière, chlorophylle et amidon ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Le rôle du dioxyde de carbone ★★★/ 4 pts
- Exercice 4 — Les sèves et les réserves ★★★/ 4 pts
- Exercice 5 — Jour, nuit et échanges gazeux ★★/ 4 pts
Notions évaluées
Végétal chlorophyllien, besoins (lumière, eau, sels minéraux, dioxyde de carbone), témoin, matière minérale, matière organique, autotrophe, hétérotrophe, poils absorbants, Van Helmont, hydroponie, solution nutritive, photosynthèse, chlorophylle, chloroplaste, stomate, cellules de garde, ostiole, dioxygène, élodée, respiration, compensation, Priestley, Ingenhousz, amidon, eau iodée, décoloration, feuille panachée, potasse, sève brute, sève élaborée, vaisseaux du bois, écorce, transpiration, bourrelet, mycorhize, symbiose, organe de réserve, tubercule, graine, bulbe, germination, producteur primaire, chaîne alimentaire, combustibles fossiles.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les compréhension.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Nutrition des végétaux : la photosynthèse » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de SVT de cinquième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Nutrition des végétaux : la photosynthèse » du programme officiel de SVT en cinquième, soit : besoins des végétaux chlorophylliens et expérience avec témoin (rappels de 6e) ; matière minérale et matière organique, autotrophie ; l’expérience de Van Helmont et l’origine de la matière des plantes ; la photosynthèse dans les chloroplastes, son bilan, les stomates ; photosynthèse et respiration, le jour et la nuit ; le test de l’amidon à l’eau iodée ; la circulation de la sève brute et de la sève élaborée, les mycorhizes ; les organes de réserve ; les végétaux, producteurs primaires.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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