Mise en évidence des échanges respiratoires chez les êtres vivants

• Expérience
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.

• Expérience
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.

On place une plante aquatique dans un bocal contenant de l'eau sous un entonnoir retourné surmonté d'un tube à essai, rempli d'eau également. On place l'ensemble à la lumière.

• 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.

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).

Doc. 2 : Test de l'allumette.

• Conclusion
Ces expériences montrent que lorsqu'ils sont placés à la lumière, les végétaux chlorophylliens rejettent du dioxygène.