NUTRITION VÉGÉTALE

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Lorsqu’il fait jour, les végétaux consomment du dioxyde de carbone (CO2) et rejettent du dioxygène (O2) : c’est la photosynthèse. Quand il fait nuit et que la lumière du Soleil est absente, les échanges de gaz s’inversent : les plantes absorbent du dioxygène (O2) et rejettent du dioxyde de carbone (CO2) : c’est la respiration.

Schéma des échanges de la respiration et de la photosynthèse.

PROBLÈME n°1 : Comment les végétaux absorbent-ils l’eau et les nutriments ?

Interprétation :

  • On voit qu‘en passant à travers les racines des plantes situées dans le bassin de filtration, la quantité d’azote passe de 250 g/m3 à 20 g/m3 et que le quantité de phosphore passe de 15 g/m3 à 3 g/m3.
  • On en déduit que la quantité de minéraux a diminué.
  • On en conclu que les racines des plantes ont absorbé les minéraux.
Photographie des différentes parties de la racine : zone subéreuse, zone pilifère et zone de croissance.

On voit que la racine est constituée de plusieurs zones différentes : la zone subéreuse, la zone pilifère et la zone de croissance.

On pense que la zone pilifère, couverte de poils, permet l’absorption de l’eau.

Afin de vérifier si cette hypothèse est correcte, on réalise les expériences ci-dessous :

Schéma du protocole de l'expérience permettant de mettre en évidence l'absorption de l'eau par la racine.

L’exploitation des résultats de l’expérience permet de valider l’hypothèse : c’est bien la zone pilifère qui permet d’absorber l’eau.

Schéma bilan du rôle des racines.

BILAN n°1 : L’EAU et les minéraux sont des éléments indispensables au bon fonctionnement des plantes. Ils sont présents dans le sol et sont captés par les POILS ABSORBANTS situés sur les RACINES. Ces poils permettent de former une très grande surface d’échange entre la plante et le sol, ce qui favorise l’absorption de l’eau et des minéraux.

PROBLÈME n°2 : Comment se font les échanges de gaz chez les plantes ?

L’observation, au microscope, de l’épiderme d’une feuille permet d’observer des petites structures circulaires qui peuvent être ouvertes ou fermées : ce sont des stomates.

Schéma de stomates ouverts et fermés.
Schéma bilan du rôle des stomates.

BILAN n°2 : L’épiderme des feuilles est couvert de petits orifices, appelés STOMATES, qui permettent des échanges de gaz (O2 et CO2) entre l’air et l’intérieur de la plante.

PROBLÈME n°3 : Qu’est-ce que la photosynthèse ?

Contrairement aux animaux, les végétaux ne consomment pas d’autres êtres vivants afin de trouver les glucides dont ils ont besoin. Pour cela, ils réalisent une réaction chimique appelée photosynthèse.

Afin de déterminer quelle partie de la cellule végétale produit des glucides à l’aide de la photosynthèse, on observe des algues de la mare au microscope (à gauche) puis on dépose une goutte d’eau iodée sur la préparation (à droite). L’eau iodée est un réactif, de couleur jaune, qui change de couleur en présence de glucides et devient noir.

  • On voit que les chloroplastes de la cellule ont été colorés en noir par l’eau iodée. Or, on sait que l’eau iodée devient noir en présence de glucides et on sait que la photosynthèse permet de former des glucides.
  • On en déduit que la photosynthèse a lieu dans les chloroplastes.

BILAN n°3 : La photosynthèse est une réaction chimique qui a lieu dans les chloroplastes des cellules végétales. Elle consomme du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau (H2O) afin de former des GLUCIDES et du dioxygène. Cette réaction chimique est alimenté par la lumière du Soleil, qui fournit l’énergie nécessaire.

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