Réseaux alimentaires : les végétaux, producteurs primaires
Les besoins des végétaux chlorophylliens et l’expérience avec témoin ; la photosynthèse dans les feuilles ; les échanges gazeux ; l’absorption de l’eau et des sels minéraux par les racines ; les végétaux, producteurs primaires à la base des chaînes alimentaires.
À propos de cette page
Six problèmes corrigés : trois pots de radis pesés, une feuille de géranium panaché testée à l’eau iodée, une élodée éclairée à différentes distances, un pot de basilic qui perd de l’eau, une serre pour une base lunaire et une courge qui grossit au potager.
6 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».
Résoudre un problème : la méthode
Je lis tout l’énoncé et je repère les montages, les conditions et les résultats (masses, bulles, couleurs).
Je compare les montages deux à deux : une seule condition doit changer entre le témoin et le montage test.
Je calcule si l’énoncé donne des nombres (différence, nombre par minute, « combien de fois plus »), avec l’unité.
Je relie le résultat aux besoins de la plante : lumière, eau, sels minéraux, dioxyde de carbone, chlorophylle.
Je réponds par une phrase, avec le vocabulaire du cours (témoin, photosynthèse, stomates, poils absorbants, producteur primaire).
Problème 1 · Trois pots de radis★★★Facile
Trois pots de radis identiques sont semés le même jour, dans le même terreau. Pot A : à la lumière, arrosé. Pot B : dans un placard, arrosé. Pot C : à la lumière, jamais arrosé. Trois semaines plus tard, on pèse les plants : A = 30 g, B = 6 g, C = 2 g.
1. Quel pot est le témoin ? Le pot
Le pot A réunit lumière, eau et sels minéraux du terreau : c’est le témoin.
2. Combien de fois la masse des plants de A est-elle plus grande que celle de B ?
30 ÷ 6 = 5. Seule la lumière change entre A et B : la lumière est nécessaire.
3. En comparant A et C, on montre que la plante a besoin d’.
Seul l’arrosage change entre A et C : la plante a besoin d’eau.
4. Combien de conditions diffèrent entre B et C ?
La lumière et l’eau : 2 conditions. On ne compare pas B et C : on ne saurait pas laquelle explique l’écart.
Problème 2 · Une feuille de géranium sous le test★★★Moyen
Une feuille de géranium panaché a des zones vertes et des zones blanches. On cache une partie de la feuille sous du papier opaque, puis on laisse la plante au soleil toute une journée. On obtient trois sortes de zones : verte éclairée, verte cachée, blanche éclairée. La feuille est ensuite décolorée puis plongée dans l’eau iodée.
1. Combien de ces trois sortes de zones deviennent bleu-noir ?
Une seule : la zone verte éclairée, qui a à la fois la lumière et la chlorophylle.
2. La zone blanche éclairée reste claire : il lui manque la .
Elle a la lumière mais pas de chlorophylle : pas de photosynthèse.
3. La zone verte cachée reste claire : il lui manque la .
Elle a la chlorophylle mais pas de lumière.
4. La couleur bleu-noir montre la présence d’une matière organique fabriquée par la feuille : l’.
C’est l’amidon, fabriqué par la photosynthèse.
Problème 3 · L’élodée et la lampe★★★Moyen
On compte les bulles dégagées par un rameau d’élodée pendant 4 minutes, la lampe étant placée à différentes distances. À 10 cm : 72 bulles. À 20 cm : 32 bulles. À 40 cm : 12 bulles.
1. Combien de bulles par minute la lampe à 10 cm fait-elle dégager ?
72 ÷ 4 = 18 bulles par minute.
2. Combien de bulles par minute avec la lampe à 40 cm ?
12 ÷ 4 = 3 bulles par minute.
3. Combien de fois plus de bulles à 10 cm qu’à 40 cm ?
72 ÷ 12 = 6 (ou 18 ÷ 3 = 6). Plus la lampe est proche, plus la feuille reçoit de lumière et plus elle rejette de dioxygène.
4. Une lampe chauffe : pour que seule la lumière change, il faut garder la même de l’eau.
Si l’eau se réchauffait près de la lampe, on ne saurait plus si c’est la lumière ou la température qui agit.
Problème 4 · Le pot qui perd de l’eau★★★Moyen
On enferme la terre d’un pot de basilic arrosé dans un sac plastique serré autour de la tige : l’eau ne peut plus s’évaporer que par la plante. Le pot pèse 820 g à 8 h et 790 g à 18 h.
1. Quelle masse le pot a-t-il perdue ? g
820 − 790 = 30 g, surtout de l’eau partie dans l’air.
2. En moyenne, combien de grammes d’eau la plante a-t-elle perdus par heure ? g
De 8 h à 18 h : 10 heures. 30 ÷ 10 = 3 g par heure.
3. L’eau est sortie des feuilles sous forme de vapeur, par les .
Par les stomates, les minuscules orifices des feuilles.
4. Avant d’arriver aux feuilles, cette eau est montée des racines par la .
Absorbée par les poils absorbants, elle est montée par la tige (sève brute).
Problème 5 · Une serre pour une base lunaire★★★Difficile
Des ingénieurs imaginent une serre fermée pour cultiver des salades dans une base sur la Lune. Les salades poussent sur du sable lavé. L’air de la serre est le même que celui que respirent les astronautes.
1. Il n’y a pas de jour pendant de longues périodes : quel besoin des salades les lampes apportent-elles ? la
Les lampes apportent la lumière, indispensable à la photosynthèse.
2. Le sable lavé ne contient presque pas de sels minéraux. Il faut arroser avec de l’eau contenant un minéral.
Un engrais minéral apporte les sels minéraux que le sol aurait fournis.
3. L’air de la serre contient le gaz rejeté par les astronautes, dont les salades ont besoin : le .
Les salades absorbent le dioxyde de carbone et rejettent du dioxygène.
4. Dans la chaîne salade → astronaute, la salade est le producteur .
Elle fabrique sa matière à partir de matière minérale et de lumière : c’est le producteur primaire.
Problème 6 · D’où vient la courge ?★★★Difficile
Au potager, une courge pèse 1,2 kg le 1er août et 7,5 kg le 15 septembre. Pendant ce temps, la terre autour du plant n’a presque pas perdu de masse.
1. Quelle masse la courge a-t-elle gagnée ? kg
7,5 − 1,2 = 6,3 kg.
2. La matière de la courge (chair, peau, graines) est de la matière .
Fabriquée par la plante : matière organique.
3. Le sol ne fournit que de l’eau et des sels minéraux. La plus grande partie de la matière gagnée vient de l’eau et du dioxyde de carbone de l’.
Le dioxyde de carbone est pris dans l’air par les feuilles, puis transformé par la photosynthèse.
4. La transformation de cette matière minérale en matière organique a lieu surtout dans les du plant.
Dans les feuilles, grâce à la chlorophylle et à la lumière.
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