5.1.2 Système d’échange
A1 : comparaison de surfaces d'échanges / tableaux
© plantes échanges
Problèmes : Comment l’organisation de la
plante lui permet-elle, tout en étant fixée, de
-
puiser dans l’air suffisamment d’éléments nutritifs ?
-
puiser dans le sol suffisamment d’éléments nutritifs ?
-
faire circuler suffisamment d’éléments nutritifs des racines vers les feuilles ?
Les échanges gazeux se font entre l’atmosphère
et l’être vivant par des orifices ; à l’intérieur de
l’organisme il existe des espaces gazeux ou se font les échanges,
cependant les stomates (orifices) sont nombreux chez la plante, les
échanges se font ensuite directement entre les espaces gazeux et les
cellules ;
ils permettent :
◦ les échanges de la respiration, analogie avec
les alvéoles pulmonaires : la surface d’échange est 50 à 80 fois
plus importante que chez l’Homme ;
◦ mais surtout l’absorption du CO2 ,
un élément nutritif de la plante indispensable à la synthèse de
matière organique par la photosynthèse, analogie avec l’intestin
: la surface d’échange est 20 à 60 fois plus importante que chez
l’Homme.
Chez le mammifère il existe seulement deux types
d’orifices (les narines et la bouche chez l’Homme), les échanges
se font indirectement entre les alvéoles et les cellules : les gaz
sont transportés par le sang.
L’entrée de l’eau et des sels minéraux se
fait au niveau de grandes surfaces externes et souterraines chez les
végétaux directement au contact de ces ressources, la surface
d’échange est 70 à 200 fois plus importante que celle de l’Homme
; internes chez les mammifères qui doivent se déplacer pour les
rechercher dans leur environnement.
La plante utilisant une énergie ubiquiste
[ubique : partout] n’a pas besoin de se déplacer à sa
recherche, elle peut donc être fixée, cependant son flux faible
l’oblige à développer un grand nombre de feuilles et une surface
d’échange très grande pour absorber le CO2 nécessaire
à la photosynthèse.
Pour se procurer l’eau et les sels minéraux,
elle doit développer des surfaces d’échanges qui vont puiser
directement ces molécules à la source, c’est à dire dans le sol
où ces ressources sont rares, elle développe de longues racines et
de grandes surfaces d’échanges.
D’autre part, les racines permettent à la
plante de résister à la prise au vent, si elle n’était pas fixée
elle ne pourrait pas se maintenir droite.
En utilisant l’énergie solaire, la plante
présente des surfaces d’échanges et une forme adaptées à la vie
fixée.
Comment les végétaux échangent-ils des gaz avec l'air ?
A32 : Observation d'épiderme foliaire / microscope
FT fournies au TP de Bac (ECE) :
http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1
Réalisation des empreintes des surfaces foliaires
du végétal étudié avec du vernis ou Prélevement des lambeaux
d’épiderme des deux faces de la feuille (face supérieure et face
inférieure) :
dessin – titre – grossissement - légende :
cellule
épidermique, cellule stomatique, ostiole
Observation ou réalisation des coupe de feuille
et repérage des chambres sous-stomatiques et des vaisseaux :
dessin – titre – grossissement - légende :
chambre
sous-stomatique, cuticule, épidermeComment les végétaux échangent-ils des minéraux et de l'eau avec le sol ?
A3 : Observation de coupes de racines / microscope
Observation microscopique de poils absorbants :
dessin – titre – grossissement – légende :
épiderme,
poil absorbant
Observation ou Réalisation de coupe transversales
de racine - repérage des vaisseaux :
Racine placée 5 à 30' dans un colorant –
microscope
absorption
de l'eau et des minéraux par la racineBilan : Processus trophiques angiospermes
Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l'interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps. Elle développe des surfaces d'échanges de grande dimension avec l'atmosphère (échanges de gaz, capture de la lumière) et avec le sol (échange d'eau et d'ions).Des systèmes conducteurs (xylème, pour la sève brute, phloème pour la sève élaborée) permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain.
notions clefs :
coupe anatomique
deux grands types de tissus conducteurs
échanges de gaz, capture de la lumière
échange d'eau et d'ions
systèmes conducteurs
systèmes aérien et souterrain
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