Mise en évidence des échanges respiratoires chez les êtres vivants
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Comment se manifeste la respiration ?
Comment mettre en évidence les échanges respiratoires chez les animaux et chez les végétaux ?
Les végétaux chlorophylliens respirent-ils ?
Quelles sont les particularités de ces végétaux ?
On place un animal, une souris, dans une enceinte hermétiquement fermée dans laquelle sont placés une sonde à dioxygène et un tube contenant de l'eau de chaux.
La sonde à dioxygène est associée à une console ExAO afin de mesurer la quantité de dioxygène de l'air. L'eau de chaux permet de révéler une éventuelle présence de dioxyde de carbone.
• Résultats
– La quantité de dioxygène dans le bocal occupé par la souris diminue progressivement au cours de l'expérience; l'eau de chaux du tube de ce bocal se trouble petit à petit.
– La quantité de dioxygène dans le bocal témoin reste constante et l'eau de chaux du tube placé dans ce bocal reste limpide.
• Observations
La baisse de la teneur en dioxygène dans le bocal s'explique par le fait que la souris absorbe ce gaz.
Le trouble de l'eau de chaux démontre l'apparition de dioxyde de carbone dans le bocal, qui a donc été rejeté par l'animal.
• Conclusion
La souris enfermée dans le bocal absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone, donc elle respire.
Remarque
Pour réaliser cette expérience avec un animal aquatique, on ne peut pas mettre directement l'eau de chaux, car elle se diluerait dans l'eau du bocal et tuerait l'animal. Il faut donc effectuer périodiquement des prélèvements d'eau du bocal et réaliser le test en dehors de l'enceinte.
Une plante verte est placée dans un bocal hermétiquement fermé et à l'abri de la lumière contenant une sonde à dioxygène et un tube avec de l'eau de chaux. Cette expérience est réalisée à l'obscurité pour éviter que le phénomène de la photosynthèse, ne se déroulant qu'à la lumière, ne perturbe les résultats.
• Résultats
– Au cours de l'expérience, la quantité de dioxygène a diminué. Nous pouvons donc en déduire que la plante a absorbé du dioxygène.
– À la fin de l'expérience, l'eau de chaux s'est troublée, ce qui montre que le milieu contient du dioxyde de carbone. Celui-ci a été rejeté par la plante.
• Conclusion
La plante absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone, elle respire. La respiration est un phénomène permanent.
Pour mettre en évidence la photosynthèse, les mesures d'échanges gazeux sont faites en présence de lumière.
• Résultats
– Sur l'écran de l'oxymètre, on note une augmentation progressive de la concentration en dioxygène dans le bocal contenant la plante.
– L'eau de chaux ne se trouble pas; il n'apparaît pas de dioxyde de carbone.
• Conclusion
En absence prolongée de dioxyde de carbone, la photosynthèse ne peut se dérouler correctement.
• Résultats
À la fin de l'expérience, on observe la présence d'une bulle de gaz au sommet du tube à essai. La plante rejette donc un gaz dans son milieu de vie.
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Doc. 1 : Schéma du dispositif en fin d'expérience. |
Pour connaître la nature de ce gaz, on réalise le test de l'allumette : on place rapidement une allumette incandescente dans l'ouverture du tube à essai que l'on a enlevé du dessus de l'entonnoir et retourné (1); la flamme est ravivée (2). Cela révèle que le gaz contenu dans le tube à essai est du dioxygène (puisqu'il favorise la combustion).
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Doc. 2 : Test de l'allumette. |
• Conclusion
Ces expériences montrent que lorsqu'ils sont placés à la lumière, les végétaux chlorophylliens rejettent du dioxygène.
– Lorsque la plante est à l'obscurité, la quantité de dioxygène dans le milieu diminue lentement, car la plante absorbe du dioxygène : elle respire.
– Lorsque la plante est placée à la lumière, la quantité de dioxygène augmente. Cela nous permet de dire que la plante rejette du dioxygène. Elle réalise donc la photosynthèse.
Cependant, à la lumière, la plante continue aussi de respirer, mais les échanges gazeux respiratoires sont moins importants (en quantité) que les échanges gazeux liés à la photosynthèse.
En passant de l'obscurité à la lumière, on peut observer une inversion progressive des concentrations de dioxygène et de dioxyde de carbone dans le milieu de vie des plantes chlorophylliennes.
La respiration est un échange de gaz entre les êtres vivants et leurs milieux de vie. Lorsqu'un être vivant respire, il prélève du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone.
À l'obscurité, les végétaux
chlorophylliens respirent. Ils absorbent du
dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.
À la lumière, les végétaux
chlorophylliens respirent également, mais ce
phénomène est masqué par un autre
phénomène plus important, la
photosynthèse, par lequel les
végétaux absorbent du dioxyde de carbone et
rejettent du dioxygène.
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