Séquence 09
Se nourrir sur la planète Mars.
Activité 1 :De la graine à la plante
1- Observation d’une graine de haricot disséquée (Document 1), identifier, les différentes parties de cette graine, puis légender et titrer le dessin d’observation le dessin d’observation proposé dans le document 2.
2- A partir des informations du tableau (Document 3) proposer une hypothèse sur les conditions nécessaires pour que les graines germent expliquer dans quelles conditions les graines germent
D’après le document 3, les graines germent au printemps, lorsque le temps est plus humide, ensoleillé et avec des températures qui deviennent plus douces. On peut donc penser que, pour germer, les graines ont besoin d’humidité, de soleil (de lumière) et d’un minimum de chaleur.
3- Quelles conditions nécessaire à la germination des graines est testée avec l'expérience présentée dans le document 4 ?
Dans les deux expériences on place les graines dans un environnement humide et on fait varier uniquement la température entre l’expérience b et l’expérience c. Donc l’expérience présentée dans le document 4 sert à vérifier si la température joue un rôle ou non dans la germination des graines .
4- Décrire les résultats obtenus à la fin de cette expérience.
On observe que dans l’expérience « b , où la température est douce (20°C), les graines ont germé alors que dans l’expérience «c», où la température est plus froide (4°C), les graines n’ont pas germé.
5- Que peux tu en déduire sur les conditions de germination ?
D’après les résultats obtenus, on peut en déduire que pour germer les graines ont besoin d’une température douce (20°C)
6- Proposer (et réaliser si possible) une expérience pour vérifier un autre besoin des graines de lentille pour germer :
Condition de germination testée :
Dans l’activité 4 de la séquence 8, nous avons déjà vérifié que les graines avaient besoin d’eau pour germer et nous venons de démontrer que la température jouait également un rôle dans la germination. Il peut être donc maintenant intéressant de vérifier si les graines ont également besoin de lumière (apportée par le soleil) pour germer (hypothèse proposée à la consigne 2 et pas encore vérifiée)
Liste du matériel utilisé dans l'expérience :
Pour vérifier si les graines ont besoin ou non de lumière pour germer, on va utiliser :
- 2 coupelles (pour réaliser deux montages : un montage avec lumière et un montage sans lumière)
- du coton
- des graines (ex : de haricots, de lentilles...)
- une source de lumière
- une boite ou un placard... pour le montage qui devra être placé à l’obscurité
Description de l'expérience réalisée éventuellement accompagnée d’une photo du montage que je t’invite à réaliser :
Pour vérifier si les plantes ont besoin ou non de lumière pour germer on va devoir réaliser deux montages :
- premier montage : on dépose des graines dans une coupelle, sur du coton humidifié, à température ambiante (environ 20°C) et on place le tout à la lumière.
- deuxième montage : on dépose des graines (de la même espèce que pour le premier montage) dans une coupelle, sur du coton humidifié, à température ambiante (environ 20°C) et on place le tout à l’obscurité (dans une boite, ou un placard...).
Résultat obtenu théoriquement (si l’hypothèse est vraie) :
Si l’hypothèse donnée à la consigne 2 et vérifiée ici, c’est à dire « les graines ont besoin de lumière pour germer », est vraie alors on devraient observer à la fin de l’expérience que les graines n’ont germé que dans le montage avec lumière
Conclusion de l'expérience :
On peut donc en déduire que les graines ont besoin d’obscurité pour germer (c’est pour cette raison que l’on recouvre les graines de terre lorsqu’on les sème dans notre jardin)
7- Mesurer la tige de la plante du haricot au différentes étapes de son évolution puis compléter le tableau suivant. (Document 4)
| Jour de mesure | 2 | 5 | 6 | 7 | 12 | 15 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Longueur de la tige | 7 | 45 | 50 | 74 | 113 | 140 |
8- A partir du document 5 et du tableau précédent, décrire l’évolution de la longeur de la tige au cours du temps.
La longeur de la tige augmente au cours du temps.
9- Rédiger un texte pour décrire les étapes de la germination et les modifications du haricot au cours de sa vie.
Lors de la germination on observe différentes étapes : La présence d’humidité dans l’environnement de la graine va déclencher le réveil de l’embryon (de la plantule, jusque là en hibernation, endormie dans la graine) qui va pouvoir reprendre sa croissance. L’eau va faire gonfler la graine puis le tégument, qui se ramolli, va se déchirer pour laisser apparaître une petite racine, puis une tige qui porte deux petites feuilles. Au cours de la croissance de la plantule on va voir s’allonger la racine et la tige et des nouvelles feuilles vont finir par apparaître sur cette tige. (voir vidéos mises en ligne). Puis des fleurs et enfin des fruits vont apparaître sur le nouveau plant.
10- A ton avis d’où viennent les graines à l’origine de nouvelles plantes ?
Lorsque l’on mange un fruit ( ex : cerise, pomme, citron...) on y trouve à l’intérieur des pépins ou un noyau. Sachant que les pépins et noyaux qui sont en fait des graines on peut penser que les graines proviennent de façon générale d’un fruit .
Activité 2 : La formation de la graine
1- Lire les définitions ci-dessus et à l’aide de ces informations compléter les légendes du schéma de la fleur (document 2)..
3- Observer et comparer les structures du fruit de Ravenelle (document 3) à celle qu’il y a dans la fleur (document 4). Quelle partie de la fleur est à l’origine du fruit et quelle partie est à l’origine de la graine ?
Lorsque la fleur fane, un fruit peut apparaître à la place. Sur le document 3 on constate que la partie de la fleur qui se transforme petit à petit en fruit est le pistil . Et ce sont les ovules présents dans le pistil qui se transforment en graines présentes dans le fruit .
Pistil ------------------→ fruit
ovules dans le pistil -----------------→ graines dans le fruit
4- Comparer les expériences A et B et leurs résultats et proposer une explication.
Trois expériences sont réalisées pour démontrer le rôle du pollen dans la formation de la graine. Dans les trois cas on utilise une fleur qui possède à la fois des étamines (organes reproducteurs mâles, producteurs de pollen) et un pistil (organe reproducteur femelle, qui contient des ovules)
expérience 1 = expérience témoin, on laisse la fleur s’épanouir naturellement
expérience 2 : on coupe les étamines de la fleur avant qu’elle s’épanouisse et on recouvre le pistil de gaze (tissu qui compose les compresses)
expérience 3 : on coupe les étamines de la fleur avant qu’elle s’épanouisse et on recouvre le pistil de gaze. On dépose ensuite sur le pistil de cette fleur du pollen provenant des étamines d’une autre fleur de la même espèce.
Résultats :
On constate que le pistil se transforme en fruit contenant des graines uniquement dans les expériences (1 et 3) où du pollen a pu se déposer (naturellement ou artificiellement) sur le pistil.
Explication :
C’est le pollen produit par les étamines qui, en se déposant sur le sommet d’un pistil d’une fleur de la même espèce, permet la transformation du pistil en fruit et la transformation des ovules du pistil en graines contenues dans le fruit.
Le transport du pollen (appelé pollinisation) des organes de reproduction mâle (étamines) vers le (ou les) organes de reproduction femelle (pistil) va permettre la reproduction sexuée des plantes à fleurs. La pollinisation est une étape nécessaire à la fécondation dans le cycle de développement de ces plantes.
5- D’après le document 6, dans la nature comment s’effectue le transport du pollen ?
La pollinisation, c’est à dire le transport du pollen, des organes de reproduction mâle (les étamines) vers le (ou les) organe de reproduction femelle (le pistil), est chez les plantes à fleurs, un étape importante qui va permettre la reproduction sexuée.
Le transport du pollen vers le pistil de la fleur peut se faire, selon les espèces, de différentes manières :
- soit il a lieu à l'intérieur des fleurs, il tombe par gravité sur le sommet du pistil (appelé stigmate) depuis les étamines de la même fleur.
- soit le pollen d'une fleur se dépose sur les stigmates (sommet des pistils) d'une autre fleur de la même espèce. Dans ce dernier cas, les vecteurs de pollinisation peuvent être les oiseaux, les insectes pollinisateurs tels que les abeilles, les papillons, les bourdons..., le vent ou l'eau.
Activité 3 : Les besoins nutritifs des végétaux verts
1- Lire attentivement le document 1 puis, à partir des informations fournies dans ce document, proposer une hypothèse à la question suivante : « De quoi les plantes vertes ont-elles besoin pour réaliser leur croissance ? »
Les plantes pour se développer ont besoin
- d’eau
- des sels minéraux
- de lumière
- de dioxyde de carbone
- d’une température contrôlée
2- Décrire chacune des expériences réalisées dans le document B, puis noter les résultats.
Description de l’expérience réalisée |
Résultat obtenu |
|
|---|---|---|
Expérience 1 |
On fait pousser dans du sable des plants de blé auxquels on fournit de l’eau, des sels minéraux, du dioxyde de carbone et de la lumière, c’est à dire tous les éléments qui semblent nécessaires au bon développement des végétaux verts = expérience témoin | Les plants de blé se développent normalement et restent bien verts. |
Expérience 2 |
On fait pousser dans du sable des plants de blé auxquels on fournit des sels minéraux, du dioxyde de carbone et de la lumière mais pas d’eau. | Les plants de blé fanent. Leur développement est donc perturbé en absence d’eau. |
Expérience 3 |
On fait pousser dans du sable des plants de blé auxquels on fournit de l’eau, du dioxyde de carbone et de la lumière, mais pas de sels minéraux | Les plants de blé restent bien droits et bien verts mais leur croissance a été moins importante que dans l’expérience témoin (expé 1) où elle avaient aussi à leur disposition des sels minéraux. Leur développement est donc perturbé en absence de sels minéraux. |
Expérience 4 |
On fait pousser dans du sable des plants de blé auxquels on fournit de l’eau, des sels minéraux, du dioxyde de carbone mais pas de lumière | Les plants de blé perdent leur couleur naturellement verte et deviennent jaune. Leur développement est donc perturbé en absence de lumière. |
Expérience 5 |
On fait pousser dans du sable des plants de blé auxquels on fournit de l’eau, des sels minéraux et de la lumière mais pas de dioxyde de carbone. | Les feuilles des plants de blé ne restent pas droites. Leur développement est donc perturbé en absence de dioxyde de carbone. |
3- Puis en déduire quels sont les besoins nutritifs* des plantes vertes mis en évidence pas ces expériences :
Étant donné que les plants de blé se sont normalement développés uniquement dans l’expérience 1 où ils avaient à la fois à leur disposition de l’eau, des sels minéraux, du dioxyde de carbone et de la lumière, on peut en déduire que pour assurer leur développement (leur croissance) ces végétaux verts on besoin d’eau, de sels minéraux, de dioxyde de carbone et de lumière.
4- Montrer que les végétaux verts sont des producteurs primaires* :
On sait que un producteur primaire est un organisme qui produit sa propre matière organique à partir de matière minérale (voir définition donnée dans l’activité) or on vient de démontrer que pour assurer leur développement, et donc produire leur propre matière, les végétaux verts n’ont besoin de se nourrir que d’éléments minéraux (l’eau, le dioxyde de carbone et les sels minéraux). Ces végétaux verts sont donc bien des producteurs primaires.
