Ressources · 5ᵉ · SVT
Nutrition des organes : besoins des cellules et transport par le sang
Rappels de 6e (organes, cellules, nutriments) ; ce dont chaque cellule a besoin et ce qu’elle rejette ; la respiration cellulaire, qui libère l’énergie du glucose ; les échanges aux poumons et aux muscles ; le sang, le cœur et les vaisseaux ; l’organisme à l’effort.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Nutrition des organes : besoins des cellules et transport par le sang
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 – Mettre en évidence les échanges gazeux ★★
(4 pts)Expérience : deux flacons d’eau de chaux limpide.
| Flacon | Ce qu’on y fait barboter pendant 2 min | Résultat |
|---|---|---|
| 1 | de l’air de la salle, avec une poire | l’eau reste limpide |
| 2 | de l’air expiré, soufflé avec une paille | l’eau se trouble |
| Gaz | Air de la salle (inspiré) | Air expiré |
|---|---|---|
| Dioxygène | 21 % | 16 % |
| Dioxyde de carbone | 0,04 % | 4 % |
- a)Que met en évidence le trouble de l’eau de chaux ? Pourquoi le flacon 1 reste-t-il limpide ?
- b)À quoi sert le flacon 1 dans cette expérience ?
- c)Par combien la proportion de dioxyde de carbone est-elle multipliée entre l’air inspiré et l’air expiré ?
- d)D’où vient ce dioxyde de carbone ? Décris son trajet jusqu’à l’air expiré.
Exercice 2 – Calculs à l’effort ★★
(4 pts)Mesures sur un adulte sportif. On admet que le sang prélève, sous forme de dioxygène, 5 % du volume d’air inspiré au repos et 4 % pendant l’effort.
| Au repos | Pendant l’effort | |
|---|---|---|
| Inspirations par minute | 14 | 38 |
| Volume d’air par inspiration | 0,45 L | 2,2 L |
- a)Calcule le débit ventilatoire (volume d’air par minute) au repos et pendant l’effort.
- b)Par combien ce débit est-il multiplié ? Arrondis au dixième.
- c)Calcule le volume de dioxygène prélevé par minute dans chaque situation.
- d)Pourquoi les muscles ont-ils besoin de plus de dioxygène pendant l’effort ? Cite deux changements du cœur et des vaisseaux qui aident à le leur apporter.
Exercice 3 – Lire des mesures sur un muscle ★★
(4 pts)Contenu de 100 mL de sang, mesuré à l’entrée et à la sortie d’un muscle de la cuisse (valeurs arrondies).
| Substance | Entrée du muscle | Sortie, au repos | Sortie, pendant l’effort |
|---|---|---|---|
| Dioxygène | 19 mL | 14 mL | 6 mL |
| Glucose | 95 mg | 88 mg | 70 mg |
| Dioxyde de carbone | 49 mL | 53 mL | 62 mL |
- a)Quelles substances le muscle prélève-t-il dans le sang ? Laquelle y rejette-t-il ? Justifie.
- b)Calcule le volume de dioxygène prélevé dans 100 mL de sang au repos, puis pendant l’effort. Par combien est-il multiplié ?
- c)Quelle transformation a lieu dans les cellules du muscle ? Écris son bilan.
- d)Calcule le volume de dioxyde de carbone rejeté dans 100 mL de sang, au repos puis pendant l’effort. Compare avec la question 2.
Exercice 4 – Des mots à ne pas confondre ★★
(4 pts)- a)Ventilation et respiration cellulaire : définis chacune et indique où elle a lieu.
- b)Aliment et nutriment : donne un exemple de chaque et dis lequel circule dans le sang.
- c)Artère et veine : définis chacune.
- d)Globule rouge et globule blanc : donne le rôle de chacun.
Exercice 5 – Étude de cas : au camp de base de l’Everest ★★★
(4 pts)À 5 300 m d’altitude, l’air contient toujours 21 % de dioxygène, mais il est environ deux fois moins dense qu’au niveau de la mer : un litre d’air y contient environ deux fois moins de dioxygène. Mesures sur un randonneur arrivé au camp de base (valeurs arrondies).
| Observation | Au niveau de la mer | Jour 1 à 5 300 m | Après 3 semaines à 5 300 m |
|---|---|---|---|
| Fréquence cardiaque au repos | 65 / min | 100 / min | 72 / min |
| Fréquence respiratoire au repos | 14 / min | 24 / min | 17 / min |
| Globules rouges (millions par mm³) | 5,0 | 5,0 | 6,0 |
| Ressenti | normal | mal de tête, essoufflement | normal |
- a)Pourquoi le randonneur manque-t-il de dioxygène alors que l’air en contient toujours 21 % ?
- b)Explique l’accélération du cœur et de la respiration le premier jour.
- c)Explique comment l’augmentation du nombre de globules rouges compense le problème au bout de trois semaines.
- d)Certains sportifs s’entraînent en altitude avant une compétition en plaine. Quel avantage en attendent-ils ?
Bon courage !
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Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Nutrition des organes : besoins des cellules et transport par le sang
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Exercice 1 – Mettre en évidence les échanges gazeux ★★
(4 pts)- a)Elle met en évidence la présence de dioxyde de carbone en quantité notable. L’air de la salle n’en contient que 0,04 % : trop peu pour troubler l’eau en 2 min. (1)
- b)C’est le témoin : il montre que ce n’est pas le barbotage lui-même qui trouble l’eau, mais la composition de l’air expiré. (1)
- c)4 ÷ 0,04 = 100 : la proportion est multipliée par 100. (1)
- d)Des cellules, qui le rejettent par leur respiration cellulaire → sang des capillaires → veines → moitié droite du cœur → artère → capillaires des poumons → air des alvéoles → expiration. (1)
Le point clé — sans témoin, une expérience ne prouve rien : c’est la comparaison entre les deux flacons qui permet de conclure.
Exercice 2 – Calculs à l’effort ★★
(4 pts)- a)Repos : 14 × 0,45 = 6,3 L/min. Effort : 38 × 2,2 = 83,6 L/min. (1)
- b)83,6 ÷ 6,3 ≈ 13,3 : le débit est multiplié par environ 13,3. (1)
- c)Repos : 5 % de 6,3 L = 6,3 × 5 ÷ 100 = 0,315 L/min. Effort : 4 % de 83,6 L = 83,6 × 4 ÷ 100 = 3,344 L/min, soit environ 3,3 L/min. (1)
- d)Leurs cellules respirent davantage pour libérer plus d’énergie : la respiration cellulaire consomme plus de dioxygène. Le cœur bat plus vite et éjecte plus de sang à chaque battement ; les vaisseaux des muscles s’élargissent. (1)
Astuce — un débit, c’est toujours « combien de fois » × « combien à chaque fois » : fréquence × volume.
Exercice 3 – Lire des mesures sur un muscle ★★
(4 pts)- a)Il prélève du dioxygène et du glucose (ils diminuent entre l’entrée et la sortie) ; il rejette du dioxyde de carbone (il augmente). (1)
- b)Repos : 19 − 14 = 5 mL. Effort : 19 − 6 = 13 mL. 13 ÷ 5 = 2,6 : le prélèvement est multiplié par 2,6. (1)
- c)La respiration cellulaire : glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau + énergie. (1)
- d)Repos : 53 − 49 = 4 mL. Effort : 62 − 49 = 13 mL. Le rejet de dioxyde de carbone augmente comme le prélèvement de dioxygène : ce sont les deux faces de la respiration cellulaire. (1)
Repère — un tableau « entrée / sortie » se lit par soustraction : ce qui a diminué a été prélevé, ce qui a augmenté a été rejeté.
Exercice 4 – Des mots à ne pas confondre ★★
(4 pts)- a)Ventilation : les mouvements de l’air (inspiration, expiration), dans l’appareil respiratoire. Respiration cellulaire : glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau + énergie, dans chaque cellule. (1)
- b)Aliment : une pomme (ce que l’on mange). Nutriment : le glucose (ce qui passe dans le sang après la digestion). Seul le nutriment circule dans le sang. (1)
- c)Artère : vaisseau qui part du cœur. Veine : vaisseau qui ramène le sang au cœur. (1)
- d)Globule rouge : transport du dioxygène grâce à l’hémoglobine. Globule blanc : défense de l’organisme. (1)
Erreur fréquente — dire « je respire » pour « je ventile » n’est pas grave en EPS, mais en SVT le mot respiration désigne d’abord ce qui se passe dans la cellule.
Exercice 5 – Étude de cas : au camp de base de l’Everest ★★★
(4 pts)- a)La proportion est la même, mais la quantité de dioxygène par litre d’air est environ divisée par deux : chaque inspiration apporte environ moitié moins de dioxygène aux alvéoles. (1)
- b)Ventiler plus vite fait entrer plus d’air dans les poumons ; un cœur plus rapide fait circuler plus de sang : ce sont les réponses immédiates pour apporter assez de dioxygène aux cellules malgré sa rareté. (1)
- c)Plus de globules rouges, donc plus d’hémoglobine : chaque litre de sang transporte davantage de dioxygène, ce qui compense l’air plus pauvre. Le cœur et la respiration peuvent alors ralentir. (1)
- d)Redescendus avec un sang plus riche en globules rouges, ils transportent plus de dioxygène vers leurs muscles, pendant quelques semaines, et peuvent fournir un effort plus intense. (1)
À retenir — l’organisme répond à un manque de dioxygène à deux vitesses : en quelques minutes par le cœur et la ventilation, en quelques semaines par la fabrication de globules rouges.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Ce contrôle de SVT 5ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Nutrition des organes : besoins des cellules et transport par le sang » : 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 — Mettre en évidence les échanges gazeux ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Calculs à l’effort ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Lire des mesures sur un muscle ★★/ 4 pts
- Exercice 4 — Des mots à ne pas confondre ★★/ 4 pts
- Exercice 5 — Étude de cas : au camp de base de l’Everest ★★★/ 4 pts
Notions évaluées
Organisme, appareil, organe, cellule ; nutriment, aliment, glucose, acides aminés, acides gras, glycogène, déchet, urée ; respiration cellulaire, énergie, chaleur, ventilation, échanges gazeux ; diffusion, alvéoles, capillaires, air inspiré et expiré, eau de chaux, témoin ; plasma, globules rouges, hémoglobine, globules blancs, plaquettes, cœur, artère, veine, double circulation ; effort, fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, débit ventilatoire, débit cardiaque, récupération.
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 organes : besoins des cellules et transport par le sang » ?
- 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 organes : besoins des cellules et transport par le sang » du programme officiel de SVT en cinquième, soit : rappels de 6e (organisme, appareils, organes, cellules ; trajet des aliments ; les nutriments passent dans le sang dans l’intestin grêle) ; besoins des cellules en nutriments et en dioxygène, rôle des nutriments, déchets rejetés ; respiration cellulaire et énergie ; ventilation, échanges gazeux et respiration cellulaire ; échanges par diffusion aux poumons (alvéoles, air inspiré et expiré) et aux muscles (sang entrant et sortant) ; composition du sang, cœur, artères, capillaires et veines, double circulation ; fréquences cardiaque et respiratoire, débits et récupération pendant l’effort.
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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