Chapitre 3 :

LES ETRES VIVANTS SONT DES PRODUCTEURS DE MATIERE Rappels : � Un être vivant est un organisme qui :

- Prélève de la matière (eau, air, nourriture), - Se reproduit, - Possède une durée de vie limitée.

� Les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard dans l’environnement : ils sont répartis en fonction des caractéristiques du milieu (température, humidité, luminosité…) et en fonction de leurs besoins en nourriture. � La matière est ce qui compose tout organisme vivant ou élément non vivant : les organismes vivants sont constitués de matière organique alors que les éléments non vivants sont constitués de matière minérale. Fait nouveau � : Croissance des végétaux en fonction du temps.

� Support : Tableau de mesures réalisé lors de l’activité sur la germination des graines. Objectif de connaissances :

On cherche à montrer que la croissance d’un être vivant correspond à une production de matière.

Objectifs méthodologiques :

Construire un graphique / Lire un graphique.

Le tableau ci-dessous présente les mesures de la taille de plantes issues de la germination de graines de blé et de lentille pendant 18 jours.

Temps (jours)

Taille de la plante issue de la germination (mm) De la graine de blé De la graine de lentille

1 7 2 2 10 4 3 11 6 4 13 9 5 16 15 6 22 25 7 36 29 8 49 39 9 67 61 10 73 72 11 82 89 12 98 103 13 110 109 14 139 117 15 168 121 16 171 128 17 180 132 18 187 139

1. Re. Réalise le graphique de l’évolution de la taille des plantes de blé en fonction du temps.

Pour cela, - Respecte la méthodologie pour réaliser un graphique, - Place la taille des plantes de blé en ordonnée avec pour échelle 1cm = 10mm - Place le temps en abscisse avec pour échelle 1cm = 1 jour

Construire un graphique Pour construire un graphique, il te faut :

- Un crayon gris bien taillé et une gomme, - Une règle, - Une feuille de papier millimétré, - Un tableau de valeurs. - Tout doit être fait au crayon gris, il n’y a que la courbe et le titre qui peuvent être en couleur

à condition que ce soit la même. Etape � : Tracer les axes du graphique. Un axe est une droite fléchée qui indique le sens de lecture de la courbe de ton graphique. L’axe horizontal porte le nom d’abscisse, l’axe vertical porte le nom d’ordonnée. Pour t’en rappeler, souviens-toi que le mot « ordonnée » commence par un « o », c’est donc l’axe qui pointe vers le haut du graphique. Pour être sûr d’avoir un maximum de place, trace les axes contre la marge blanche de ta feuille de papier millimétré.

Etape � : Indiquer les grandeurs mesurées au niveau des axes. Indique au bout de l’ordonnée la grandeur mesurée. L’unité de la grandeur doit être indiquée entre parenthèses. Indique au bout de l’abscisse la grandeur mesurée. L’unité de la grandeur doit être indiquée entre parenthèses. Il ne faut jamais marquer les mots « ordonnée » et « abscisse » au niveau des axes !

Etape � : Graduer les axes en respectant l’échelle. Généralement, l’échelle est indiquée dans les consignes. Il suffit de l’utiliser pour graduer chacun des 2 axes. Ex : si l’échelle indique 1cm = 10mm, cela veut dire que 1cm sur l’axe du graphique correspond en réalité à 10mm. Il faut donc graduer l’axe de 10mm en 10mm tous les cm.

Ordonnée (à ne pas écrire mais à savoir)

Abscisse (à ne pas écrire mais à savoir)

Grandeur (unité)

Grandeur (unité)

10

20

Etape � : Placer les points. Il faut placer les valeurs présentes dans le tableau afin d’obtenir une courbe. Ex 1 : si pour 1 jour la taille de la plante est de 7mm, il faut relier ces deux valeurs sur la feuille de papier millimétré. Il faut placer une croix à l’endroit où les deux traits en pointillés se croisent : le premier point est alors placé. Ex2 : si pour 2 jours la taille de la plante est de 10mm, il faut relier ces deux valeurs sur la feuille de papier millimétré. Il faut placer une croix à l’endroit où les deux traits en pointillés se croisent : le second point est alors placé. Ainsi de suite pour tous les couples de points présents dans le tableau.

Etape � : Tracer la courbe en reliant les points. Relie à la main levée tous les points que tu as placés de manière à obtenir une droite ou une courbe. Une courbe commence au premier point placé qui n’est pas obligatoirement le zéro ! Efface tous les traits en pointillés que tu as utilisés.

Etape � : Donner un titre au graphique. Le titre du graphique doit prendre en compte les grandeurs qui ont été mesurées. Le titre d’un graphique est toujours composé de la manière suivante : Evolution de [la grandeur de l’ordonnée] en fonction de [la grandeur de l’abscisse].

2. Re. Réalise le graphique de l’évolution de la taille des plantes de lentille en fonction du temps. Pour cela,

- Respecte la méthodologie pour réaliser un graphique, - Réalise cette courbe sur la même feuille de papier millimétré que ta première courbe, - Place la taille des plantes de lentille en ordonnée avec pour échelle 1cm = 10mm - Place le temps en abscisse avec pour échelle 1cm = 1 jour

1 2 3

7 10

20

1 2 3

7 10

20

Taille des plantes (mm)

Temps (jours)

Evolution de la taille des plantes de blé en fonction du temps.

Evolution de la taille des plantes de lentille en fonction du temps.

3. Ra. Démontre que la croissance des plantes de blé et de lentille est due à une augmentation de matière.

Pour cela, - Respecte la méthode pour lire un graphique, - Rédige ta réponse.

Lire un graphique Un graphique comprend toujours 2 axes :

- L’axe vertical porte le nom d’ordonnée (pour t’en rappeler, « ordonnée » commence par un « o », c’est l’axe qui pointe vers le haut),

- L’axe horizontal porte le nom d’abscisse. L’axe des ordonnées correspond à la grandeur qu’on a mesurée, l’axe des abscisses correspond à la grandeur qu’on fait varier. Etapes à suivre pour lire un graphique : � Lire le titre du graphique : Repérer la grandeur qu’on a mesuré (celle de l’ordonnée) et la grandeur qu’on a fait varier (celle de l’abscisse). Identifier les unités de mesure.

Cas � : Si la courbe est une droite. Cas : Si la courbe n’est pas une droite. � Décrire la variation de la droite. Il faut utiliser le bon vocabulaire pour décrire les variations de la droite : une droite augmente, reste stable ou diminue. On ne doit pas dire la droite monte, stagne, ou descend. Ce n’est pas la droite en elle-même qui nous intéresse, mais ce qu’elle représente. On ne doit donc pas parler de la droite mais de la grandeur mesurée qu’elle représente. Ex : On ne dit pas « la droite augmente » mais « la taille des plantes de blé augmente ». � Citer des valeurs. Identifier sur le graphique les valeurs entre lesquelles la droite est comprise. Ne pas oublier de citer les unités ! Ex : « Entre le premier et le dernier jour de mesure, la taille de la plante de blé augmente : elle passe de 7 à 187mm. » � Rédiger la réponse en indiquant l’allure de la droite accompagnée des valeurs le prouvant.

� Décrire les variations de la courbe. Il faut utiliser le bon vocabulaire pour décrire les variations de la courbe : une courbe augmente, reste stable ou diminue. On ne doit pas dire la courbe monte, stagne, descend, fait des pics… Ce n’est pas la courbe en elle-même qui nous intéresse, mais ce qu’elle représente. On ne doit donc pas parler de la courbe mais de la grandeur mesurée qu’elle représente. Ex : On ne dit pas « la courbe augmente » mais « la taille des plantes de blé augmente ». � Citer des valeurs. Identifier sur le graphique les valeurs entre lesquelles chaque variation de la courbe est comprise. Ne pas oublier de citer les unités ! Ex : « Entre le premier et le deuxième jour, la taille de la plante de blé augmente : elle passe de 7 à 10mm. » � Rédiger la réponse en indiquant les changements de variation de la courbe accompagnés des valeurs le prouvant.

3. On remarque que la taille des plantes de blé augmente régulièrement entre le premier et le 18ème

jour : elle passe de 7 à 187mm. La taille des plantes de lentille augmente aussi régulièrement

entre le premier et le 18ème jour : elle passe de 2 à 139mm. On en conclue que ces végétaux ont augmenté leur quantité de matière.

Fait nouveau � : Croissance des animaux en fonction du temps.

� Support : Tableau de mesures de l’évolution de la masse des gerbilles.

Objectif de connaissances :

On cherche à montrer que la croissance d’un être vivant correspond à une production de matière.

Objectifs méthodologiques :

Construire un graphique / Lire un graphique.

Dès sa naissance, et durant son premier mois, la gerbille est allaitée par sa mère. Ensuite, elles apprennent à se nourrir seules. Elles apprécient les graines, les fruits, les légumes, le pain sec… et elles ont besoin d’eau. On a mesuré la masse de jeunes gerbilles depuis leur naissance et durant 16 semaines.

Source : Magnard, 6ème, 2005.

Age (semaines)

Masse des gerbilles (grammes)

0 5 1 8 2 10 3 18 4 30 6 35 8 40 10 55 12 70 14 75 16 80

1. Re. Réalise le graphique de l’évolution de la masse des gerbilles en fonction de l’âge. (10 pts)

Pour cela, - Respecte la méthodologie pour réaliser un graphique, - Place la masse des gerbilles en ordonnée avec pour échelle 1cm = 10grammes, - Place l’âge en abscisse avec pour échelle 1cm = 1 semaine.

2. Ra. Démontre que la croissance des gerbilles est due à une augmentation de matière. (5 pts) Pour cela,

- Respecte la méthode pour lire un graphique, - Rédige ta réponse.

On remarque que la masse des gerbilles augmente régulièrement depuis leur naissance jusqu’à leur seizième semaine : elle passe de 5 à 80 grammes. On en conclue que les gerbilles ont augmenté leur quantité de matière. Bilan : La croissance des êtres vivants correspond à une augmentation de leur quantité de matière : ils ont donc produit de la matière lors de leur croissance.

Interrogation de leçon sur la méthodologie : construire / lire un graphique. Quelle relation existe-t-il entre la croissance des êtres vivants et leur environnement ? On peut supposer que les êtres vivants produisent leur matière à partir de la matière qu’ils prélèvent dans l’environnement. On peut donc prévoir que les végétaux produisent leur matière organique à partir de la matière minérale qu’ils prélèvent dans leur environnement lorsqu’ils sont en présence de lumière.

I. La production de matière par les végétaux.

Masse des gerbilles

(grammes)

Age (semaines)

Evolution de la masse des gerbilles en fonction de l’âge.

Objectif de connaissances : On cherche à montrer que les végétaux produisent leur matière organique à partir de la matière minérale qu’ils prélèvent dans l’environnement, lorsqu’ils sont en présence de lumière.

Objectif méthodologique : Concevoir un protocole expérimental. Rappelle ce qu’est un protocole expérimental :

Un protocole expérimental correspond à toutes les étapes qu’il faut suivre pour réaliser une expérience.

Concevoir un protocole expérimental : Pour concevoir un protocole expérimental, il faut respecter 3 étapes :

� Faire la liste du matériel dont on va avoir besoin. � Expliquer le principe des expériences à réaliser, c’est-à-dire ce qu’on va faire avec ce

matériel. Attention ! Il y a toujours au moins 2 expériences à réaliser car il faut toujours envisager une expérience témoin ! Rappelle à quoi correspond une expérience témoin :

Une expérience témoin est une expérience placée dans les conditions réelles, sans qu’aucun facteur ne varie.

� Prévoir les résultats qu’on attend.

1. Ra. Imagine le protocole expérimental réalisable en classe pour démontrer que les végétaux produisent leur matière organique à partir de la matière minérale qu’ils prélèvent dans l’environnement lorsqu’ils sont en présence de lumière.

Pour cela, - Fais la liste du matériel dont tu vas avoir besoin, - Explique les expériences que tu vas réaliser avec ce matériel, - Prévois les résultats que tu attends.

���� Liste du matériel :

- Des plantes de lentilles obtenues par germination des graines une semaine plus tôt, - De l’eau, - De la terre, - Une source de lumière.

���� Principe des expériences :

� Expérience témoin : On place des plantes de lentilles dans de la terre, on les arrose régulièrement et on les place sous la source de lumière.

� Expérience test 1 : Plantes de lentilles + eau + lumière (absence de terre).

� Expérience test 2 : Plantes de lentilles + terre + lumière (absence d’eau).

� Expérience test 3 : Plantes de lentilles + terre + eau (absence de lumière). � Prévision des résultats : On prévoit que la croissance des plantes de lentilles de l’expérience témoin se poursuit. On prévoit que la croissance des plantes de lentilles de l’expérience test 1 s’arrête. On prévoit que la croissance des plantes de lentilles de l’expérience test 2 s’arrête. On prévoit que la croissance des plantes de lentilles de l’expérience test 3 s’arrête.

2. Re. Réalise la manipulation correspondant à la mise en œuvre du protocole expérimental. Pour cela, suis le protocole expérimental que tu as rédigé dans la question précédente.

3. Ra. Interprète les résultats que tu as obtenus.

Pour cela, tu dois rédiger une conclusion à partir des résultats que tu as obtenus. Pour que la croissance des végétaux puisse se réaliser, ces derniers ont besoin de sels minéraux, d’eau et de lumière. Bilan : Les végétaux verts produisent leur matière organique à partir de la matière minérale qu’ils prélèvent dans l’environnement, lorsqu’ils sont en présence de lumière. Ce sont les végétaux chlorophylliens (la chlorophylle est le pigment vert qu’on trouve dans les feuilles). Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs primaires : ils produisent leur matière organique à partir de matière minérale en présence de lumière. Producteur primaire : être vivant qui produit sa matière organique à partir de matière minérale, en présence de lumière. Rappel du problème et de l’hypothèse de départ : Quelle relation existe-t-il entre la croissance des êtres vivants et leur environnement ? On peut supposer que les êtres vivants produisent leur matière à partir de la matière qu’ils prélèvent dans l’environnement. On peut donc prévoir que les animaux produisent leur matière organique à partir de matière organique et minérale qu’ils prélèvent dans leur environnement.

II. La production de matière par les animaux.

Objectif de connaissances : On cherche à montrer que les animaux produisent leur matière organique à partir de matière organique.

Objectif méthodologique : Rédiger un raisonnement scientifique. Les animaux laissent souvent des traces de leur alimentation dans la nature. En étudiant ces traces, on peut déterminer la composition de leur alimentation. C’est le cas des rapaces comme la chouette : après son repas, elle régurgite tous les éléments qu’elle ne peut pas digérer dans une pelote qu’on peut retrouver au pied de son nid.

Figure 1 : Chouette Effraie.

Figure 2 : Pelote de régurgitation.

1. Ra. Détermine la composition du repas de la chouette.

Pour cela, trie les os présents dans la pelote disséquée que tu as devant toi : - Compare ces éléments avec ceux de la fiche de classification fournie et avec le logiciel « CléDet

Chouette effraie », - Place les os dans les cases du tableau puis appelle le professeur, - Découpe les images proprement et colle-les dans le tableau à la place des os.

Crâne de musaraigne

Crâne de campagnol

Crâne de mulot

Mâchoire de musaraigne

Mâchoire de campagnol

Mâchoire de mulot

Poils

Côtes

Vertèbres

Dents

Omoplate Os du bras (humérus)

Os de l’avant-bras (cubitus)

Os du bassin

Os de la cuisse (fémur)

Os de la jambe (tibia)

2. Ra. Démontre que la chouette produit sa matière organique à partir de matière organique qui

existait déjà. Pour cela, respecte la méthode pour rédiger un raisonnement scientifique.