À propos de cette page
Ce cours de svt en sixième sur « La nutrition des plantes vertes » suit le programme officiel de svt de sixième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Les plantes vertes : des êtres vivants qui se nourrissent, L'eau et les sels minéraux : absorption par les racines, La feuille, organe principal de la photosynthèse, La photosynthèse : la fabrication de matière organique. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de sixième à réussir en svt.
Au programme
1 · Les plantes vertes : des êtres vivants qui se nourrissent
2 · L'eau et les sels minéraux : absorption par les racines
3 · La feuille, organe principal de la photosynthèse
4 · La photosynthèse : la fabrication de matière organique
5 · Le rôle de la lumière dans la nutrition des plantes
6 · Les échanges gazeux des plantes
7 · La chlorophylle : le pigment essentiel
8 · Bilan : les besoins des plantes vertes
1Les plantes vertes : des êtres vivants qui se nourrissent
Les plantes vertes sont des êtres vivants. Elles naissent, grandissent, se reproduisent et meurent. Comme tout être vivant, elles ont besoin de matière et d'énergie pour fonctionner et grandir.
Contrairement aux animaux qui ingèrent des aliments déjà fabriqués, les plantes vertes sont capables de fabriquer elles-mêmes leur propre matière organique à partir d'éléments simples puisés dans leur environnement. On dit que ce sont des organismes autotrophes.
Définition. Un organisme autotrophe est un être vivant capable de fabriquer sa propre matière organique à partir de matière minérale et d'une source d'énergie. Les plantes vertes utilisent la lumière comme source d'énergie.
Pour se nourrir, une plante verte a besoin :
- d'eau et de sels minéraux (puisés dans le sol via les racines)
- de dioxyde de carbone (CO₂) (prélevé dans l'air via les feuilles)
- de lumière (captée par les feuilles)
2L'eau et les sels minéraux : absorption par les racines
Les plantes puisent l'eau et les sels minéraux dans le sol grâce à leurs racines. Cette absorption se fait au niveau de fins poils microscopiques situés à l'extrémité des racines : les poils absorbants.
Définition. Les sels minéraux sont des substances minérales dissoutes dans l'eau du sol (par exemple : nitrates, phosphates, potassium, calcium…). Ils sont indispensables à la croissance des plantes.
L'eau et les sels minéraux absorbés par les racines montent ensuite dans la tige jusqu'aux feuilles grâce à la sève brute, qui circule dans des vaisseaux spéciaux.
Exemple. Une expérience classique : on cultive des plantes dans une solution sans sels minéraux. Ces plantes croissent moins bien que celles cultivées avec des sels minéraux. Cela montre le rôle essentiel des sels minéraux dans la nutrition des plantes.
Attention ! L'eau seule ne suffit pas : les plantes ont aussi besoin de sels minéraux pour se développer normalement. Sans nitrates, par exemple, les feuilles jaunissent et la plante dépérit.
La quantité d'eau absorbée varie selon les espèces, la saison et les conditions climatiques.
3La feuille, organe principal de la photosynthèse
La feuille est l'organe principal de la nutrition chez les plantes vertes. Sa forme aplatie et étalée lui permet de capter un maximum de lumière.
À la surface de la feuille, on observe de minuscules pores appelés stomates. Les stomates permettent les échanges de gaz entre la feuille et l'atmosphère : ils laissent entrer le CO₂ et sortir l'O₂ et la vapeur d'eau.
Définition. Les stomates sont de petites ouvertures à la surface des feuilles, entourées de deux cellules spécialisées. Ils s'ouvrent pour permettre les échanges gazeux et se ferment pour limiter la perte d'eau.
En observant au microscope une coupe de feuille, on peut voir les cellules du mésophylle (tissu interne de la feuille). Ces cellules contiennent de nombreux chloroplastes, organites qui donnent leur couleur verte aux feuilles et qui sont le siège de la photosynthèse.
| Structure | Rôle dans la nutrition |
|---|
| Stomates | Entrée du CO₂ et sortie de l'O₂ |
| Cellules du mésophylle | Contiennent les chloroplastes, site de la photosynthèse |
| Vaisseaux | Apportent l'eau et les sels minéraux depuis les racines |
4La photosynthèse : la fabrication de matière organique
La photosynthèse est le processus par lequel les plantes vertes fabriquent leur propre matière organique. Elle se déroule dans les chloroplastes des cellules des feuilles.
Définition. La photosynthèse est la fabrication de matière organique (glucose) par les plantes vertes, à partir de dioxyde de carbone (CO₂) et d'eau (H₂O), en utilisant l'énergie lumineuse. Du dioxygène (O₂) est libéré comme sous-produit.
On peut résumer la photosynthèse par l'équation suivante :
Équation bilan.
CO₂ + eau + lumière → matière organique (glucose) + O₂
Autrement dit : le dioxyde de carbone et l'eau sont transformés en glucose grâce à l'énergie lumineuse, et du dioxygène est rejeté.
La matière organique ainsi fabriquée (notamment le glucose) est utilisée par la plante pour :
- assurer son fonctionnement (respiration)
- construire ses cellules et grandir
- constituer des réserves (amidon dans les tubercules, par exemple)
Astuce. Pour retenir les éléments entrants et sortants de la photosynthèse : CO₂ et eau entrent dans la feuille ; glucose est fabriqué ; O₂ sort dans l'atmosphère. La lumière est l'énergie qui permet la réaction.
5Le rôle de la lumière dans la nutrition des plantes
La lumière est indispensable à la photosynthèse. Sans lumière, les plantes ne peuvent pas fabriquer de matière organique.
Des expériences simples permettent de le démontrer :
- Une plante placée à l'obscurité pendant plusieurs jours ne produit plus de matière organique.
- En plaçant de l'amidon (indicateur coloré : la liqueur de Lugol vire au bleu-noir en présence d'amidon), on constate que les feuilles non éclairées ne contiennent pas d'amidon, contrairement aux feuilles exposées à la lumière.
Expérience de référence. On recouvre une partie d'une feuille avec du papier aluminium (zone à l'obscurité) et on laisse le reste à la lumière. Après quelques heures, on teste la présence d'amidon à la liqueur de Lugol : seule la zone éclairée vire au bleu-noir, prouvant que la lumière est nécessaire à la fabrication d'amidon (produit de la photosynthèse).
L'intensité lumineuse influence aussi la vitesse de la photosynthèse : plus la lumière est intense (dans certaines limites), plus la photosynthèse est rapide.
6Les échanges gazeux des plantes
Les plantes vertes réalisent deux types d'échanges gazeux selon le moment de la journée :
| Moment | Processus actif | Gaz absorbé | Gaz rejeté |
|---|
| Le jour (à la lumière) | Photosynthèse (et respiration) | CO₂ | O₂ (bilan net) |
| La nuit (à l'obscurité) | Respiration uniquement | O₂ | CO₂ |
Le jour, la photosynthèse est bien plus intense que la respiration : le bilan net des échanges gazeux est donc une absorption de CO₂ et un rejet de O₂.
Définition. La respiration cellulaire est un processus qui se déroule dans toutes les cellules vivantes (y compris celles des plantes), le jour comme la nuit. Elle consomme du glucose et de l'O₂ pour produire de l'énergie, du CO₂ et de l'eau.
Attention ! Il ne faut pas confondre photosynthèse et respiration : la photosynthèse fabrique de la matière organique (de jour, dans les chloroplastes) ; la respiration la dégrade pour produire de l'énergie (jour et nuit, dans toutes les cellules).
7La chlorophylle : le pigment essentiel
La chlorophylle est le pigment vert contenu dans les chloroplastes des cellules végétales. C'est elle qui donne leur couleur verte aux feuilles et aux tiges des plantes.
Le rôle fondamental de la chlorophylle est de capter l'énergie lumineuse pour la photosynthèse. Sans chlorophylle, pas de photosynthèse possible.
Expérience. Les feuilles panachées (à taches blanches) ne contiennent pas de chlorophylle dans leurs zones blanches. Lorsqu'on teste la présence d'amidon à la liqueur de Lugol, seules les zones vertes virent au bleu-noir. Cela prouve que la chlorophylle est indispensable à la photosynthèse.
La chlorophylle absorbe principalement la lumière rouge et la lumière bleue, et réfléchit la lumière verte — c'est pourquoi les feuilles nous apparaissent vertes.
Astuce. Pour mémoriser : chloro = vert (du grec khloros), phylle = feuille (du grec phyllon). La chlorophylle est donc littéralement le « vert des feuilles ».
8Bilan : les besoins des plantes vertes
Pour se nourrir et grandir, les plantes vertes ont donc besoin de :
- Lumière : captée par la chlorophylle dans les feuilles
- Dioxyde de carbone (CO₂) : absorbé par les stomates des feuilles
- Eau (H₂O) : absorbée par les racines (poils absorbants)
- Sels minéraux : absorbés par les racines avec l'eau
Bilan de la photosynthèse.
Matières premières : CO₂ (air) + H₂O (sol) + sels minéraux (sol) + lumière (soleil)
↓
Produits fabriqués : matière organique (glucose, puis protéines, lipides, amidon…) + O₂ (rejeté dans l'air)
Les plantes sont donc à la base de la quasi-totalité des chaînes alimentaires sur Terre : en fabriquant de la matière organique à partir de matière minérale, elles permettent à tous les autres êtres vivants de se nourrir.
À retenir. Les plantes vertes sont les seuls êtres vivants capables de fabriquer leur propre matière organique grâce à la photosynthèse. Ce sont des producteurs primaires, indispensables à la vie sur Terre.
★À retenir
En bref :
• Les plantes vertes sont des autotrophes : elles fabriquent leur matière organique.
• La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes des feuilles, grâce à la chlorophylle.
• Équation bilan : CO₂ + eau + lumière → matière organique + O₂.
• Les racines absorbent eau et sels minéraux du sol via les poils absorbants.
• Le CO₂ entre par les stomates des feuilles.
• De nuit : les plantes respirent seulement (consomment O₂, rejettent CO₂).