Respiration et occupation des milieux de vie

 

I/ définition de la notion de respiration.

la respiration consiste à absorber du dioxygène et à rejeter du dioxyde de carbone.

la respiration se rencontre chez les végétaux comme chez les animaux, elle permet de fournir de l’énergie nécessaire au fonctionnement de l’organisme .

remarque: il existe certains êtres vivants qui n’utilisent pas la respiration pour fonctionner.

Comment peut-on  savoir si un être vivant absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone ?

II / mise en évidence de la respiration chez un organisme:

pour vérifier qu’un organisme respire il faut s’assurer qu’il absorbe du dioxygène et qu’il rejette du dioxyde de carbone.

On utilise des instruments de mesure permettant de connaitre la quantité de dioxygène et de dioxyde de carbone présent dans le milieu.

Cet ensemble d’instruments reliés à un ordinateur permet de réaliser de lExAO 

Remarque: Expériences Assistées par Ordinateur

Expériences de détermination de la présence d’une respiration chez différents individus :

 schéma expérience détermination respiration sonde :capteur permettant de mesurer un phénomène physique ou biologique dans l’environnementinterface primo : appareil permettant de décoder les informations des sondes en message numériquepc : permet de visualiser les valeurs enregistrées par le matèriel ExAO

Schémas d’expériences de détermination de la respiration d’un être vivant

 Est ce que les valeurs obtenues permettent de mettre en évidence la présence d’une respiration?

Ces mesures ne suffisent pas à prouver qu’un organisme absorbe du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone; pour cela il faut savoir comment évoluent les quantités de dioxygène et de dioxyde de carbone en absence de l’organisme.On appelle ce test  «  l’expérience témoin  » qui permet d’obtenir des valeurs de références pour comparer l’influence du facteur étudié.

travaux pratiques : utilisation de l’Exao pour la détermination d’une respiration.

  • fiche de séance A5102

résultats communs obtenus lors de la séance de travaux pratiques:

Organisme testé

Valeur de dioxygène à t= 0 min

Valeur de dioxygène à t= 5 min

Action de l’organisme sur le dioxygène.

Valeur de dioxyde de carbone à t= 0 min

Valeur de dioxyde de carbone à t= 5 min

Action de l’organisme sur le dioxyde de carbone.

Présence d’une respiration

Asticot
Poisson
Criquet
Radis
Hamster
Escargot
témoin

bilan : les animaux comme les végétaux respirent en absorbant du dioxygène et en rejetant du dioxyde de carbone.

Comment les êtres vivants respirent dans des milieux si différents ?

III /  respiration des êtres vivants dans leurs milieux

1/ observation des êtres vivants et de leur mode de respiration dans un environnement.

fiche de séance :A5103

exercice : E5103

Bilan :La diversité des appareils et des comportements
respiratoires permet aux animaux d’occuper
différents milieux.

 

2 / étude des appareils respiratoires chez les animaux.

 

      • dissection de l’appareil respiratoire de poisson (maquereau) A5105
      • étude de l’appareil respiratoire du lapin.

    • étude de l’appareil respiratoire du criquet

Synthèse des appareils respiratoires E5105

 

bilan : Chez les animaux les échanges gazeux se font entre l’air ou l’eau et l’organisme par l’intermédiaire d’organes respiratoires :
poumons, branchies, trachées.

IV / CONDITIONS DU MILIEU ET RÉPARTITION DES ÊTRES VIVANTS

répartition de la truite fario

 

Expérience sur la truite fario :

 

Une truite est placée dans un aquarium. On observe son comportement et on compte ses mouvements respiratoires ( ouverture et fermeture de la bouche, soulèvement des opercules).

L’ expérience est répétée en faisant varier la quantité de dioxygène dans l’eau.

Quantité de dioxygène dans l’eau

comportement

Fréquence des mouvements respiratoires

 11,5 mg/L  Animal se déplaçant calmement  68 par minute
 7 mg/L  Animal agité  140 par minute
 5 mg/L  Expérience non réalisée, car en dessous de 5 mg de dioxygène par litre, la truite ne peut plus vivre.

bilan : Dans l’eau, la répartition des organismes vivants dépend notamment de la teneur en dioxygène.

Comment peut-on expliquer que l’on a des teneur en dioxygène différentes à différents points d’un même cours d’eau ?

Expérience température.

Eau à une température de : 6°C

Eau à une température de : 26°C

Teneur en dioxygène de l’eau en mg/L  12  8

Expérience agitation.

Eau calme

Eau agité

Teneur en dioxygène de l’eau en mg/L  2.25  5.6

Bilan : L’agitation, la température de l’eau influent sur l’oxygénation du milieu.

V / ACTION DE L’HOMME SUR LES CONDITIONS D’OXYGÉNATION DU MILIEU

Extrait de l’arrêté préfectoral du 26 mai 1972 :

centrale nucleaire

Les centrales nucléaires rejettent dans les cours d’eau ou dans la mer de l’eau chaude provenant des circuits de refroidissement des réacteurs. La température de l’eau en aval de la centrale s’élève alors de quelques
dixièmes de degrés à plusieurs degrés.

Les rejets sont strictement réglementés : « (…) L’élévation de la température du cours d’eau ne doit pas excéder 1 à 2°C par rapport à la température en amont (…). Si le cours d’eau a déjà atteint cette température, la centrale doit prendre des mesures (par exemple, réduire la puissance de ses réacteurs) (…) ».

Les effets de l’aménagement d’une rivière

seuilderiviere

Depuis longtemps, l’Homme aménage les rivières. Certaines retenues d’eau crées par des barrages servent aux industries ou sont utilisées pour les loisirs (baignade, sports nautiques…).


bilan : L’Homme par son action sur le milieu peut modifier la teneur en dioxygène de l’eau et donc la répartition des organismes vivants. Il agit sur la biodiversité .

 

Le peuplement du milieu

Retour sur la sortie dans l’environnement du collège.

 moulins_4_saisonsComparaison de photos d’un paysage au cours d’une année.

On peut remarquer que certaines espèces ne sont plus là, d’autres sont encore présentes.

Bilan : L’occupation du milieu par les êtres vivants
varie au cours des saisons.

Comment les êtres vivants arrivent-ils à peupler un milieu d’une année sur l’autre ?

Partie 1: Le peuplement animal au cours des saisons.

Que deviennent les animaux qui restent présents dans le milieu toute l’année ?

Fiche d’activité n° 6

le comportement des sangliers au cours des saisons

peuplement par sanglier

peuplement le geai des chênes

  • On observe des animaux qui restent en activité dans leur environnement toute l’année. Ils ont la possibilité de trouver de la nourriture au fil des différentes saisons. (exemple du sanglier)

Certains animaux restent actifs en toutes saisons ; ce sont ceux qui ont un régime alimentaire varié.

peuplement le muscardin

  • Le muscardin entre en vie ralentie ( hibernation ) au cours de l’hiver, sa température diminue  ainsi que la fréquence des battements de son cœur  pendant l’hiver, elle ne s’alimente pas et va vivre sur ses réserves.

D’autres animaux sont toujours présents dans le milieu mais hibernent en hiver par manque de nourriture disponible.

Que deviennent les animaux qui ne sont pas présents dans le milieu toute l’année ?

repartition heron cendre saisons

  • Certains animaux,comme la cigogne ou l’hirondelle migrent et changent de pays afin de ne pas subir la mauvaise saison.

La migration permet le maintient de l’accès à la nourriture.

cycle de la piéride du chou

  • Le papillon passe l’hiver sous forme d’oeuf ou de chrysalide ; il passe au stade adulte à la bonne saison.

D’autres animaux meurent en hiver mais laisse des formes de résistance grâce à la reproduction.

cycle grenouille

Bilan:  Les variations du peuplement du milieu chez les espèces animales se caractérisent par :

  •  les alternances de formes (adultes,
    larves).
  • des comportements adaptés.

Partie 2 : le peuplement végétal au cours des saisons.

Les végétaux, ne pouvant pas se déplacer, ne peuvent pas s’extraire aux variations des conditions du milieu.

Comment les végétaux vont peupler le milieu ?

Fiche d’activité n° 8

Bilan : L’installation des végétaux dans un milieu est
assurée par des formes de dispersion : graines
ou spores.

 I / la stratégie des plantes à fleurs.

Comment les graines peuvent-elle coloniser de nouveau milieu ?

Fiche d’activité n° 8

Les graines peuvent se déplacer grâce à des structures adaptées à leur mode de transport ( vent, eau, animaux ).

D’où proviennent ces graines ?

Fiche d’activité n° 9

On retrouve la graine à l’intérieur du fruit; elle provient de l’association d’un grain de pollen avec l’ovule .

Cette association à pour conséquence la transformation de la fleur en fruit.

Bilan : La formation de la graine nécessite le dépôt de
pollen sur le pistil de la fleur pour permettre la
fécondation.

 

II / la stratégie des plantes sans fleurs.

Comment les plantes sans fleurs arrivent-elles à se disperser ?

Fiche d’activité N° 10

Bilan : L’installation des végétaux dans un milieu est
assurée par des formes de dispersion : graines (pour les plantes à fleurs) ou spores (pour les plantes sans fleurs).

Remarque: la formation de graines et de spores interviennent dans un cycle de reproduction sexuée.

III / Stratégie d’envahissement du milieu par reproduction végétative.

Il est possible pour certains êtres vivants de se reproduire sans faire intervenir la reproduction sexuée.

Comment les végétaux peuvent -ils se reproduire sans la reproduction sexuée ( production de graines et de spores) ?

Fiche d’activité n°11

Un organisme va alors se « photocopier » cette technique est appelée : clonage ( ou reproduction végétative).

Bilan : L’envahissement d’un milieu est assuré par
certaines parties du végétal impliquées dans la
reproduction végétative.

IV / Stratégies de résistance face aux mauvaises conditions du milieu.

Comment les espèces présentes dans le milieu passent-elles la mauvaise saison ?

fiche d’activité n°12

Bilan : Les variations du peuplement du milieu chez les espèces végétales se caractérisent par  des alternances de formes (semences, bourgeon,organes souterrains)

Conclusion bilan : Ces alternances de formes (larve / adulte,graine / plante) sont des modalités du développement des organismes vivants.

partie 3 : influence de l’Homme sur le peuplement des milieux de vie.

 I / action directe de l’Homme.

 

Bilan : L’influence de l’Homme peut être directe sur le peuplement (déboisement,ensemencement, chasse, utilisation de
pesticides…)

II / action indirecte de l’Homme.

 

Bilan : L’influence de l’Homme peut être indirecte sur le peuplement (accumulation de
déchets, aménagement du territoire,
modifications topographiques).

 

 

  • les exercices d’application

 

ecologie1

Caractéristiques de l’environnement proche et répartition des êtres vivants

Bienvenue au collège !

Vous découvrez vos nouveaux camarades et professeurs, les bâtiments, la cour, les abords du collège...

Comment est constitué ce nouvel environnement ?

Il est temps d'aller l'observer !

I / A la découverte de notre environnement proche.

Fiche d'activité n°1 :A6101

Bilan : On distingue dans notre environnement :

  • des composantes minérales 
  •  divers organismes vivants et leurs restes 
  •  des manifestations de l’activité humaine. 

Comment peut-on définir un êtres vivants ?

II / notion d'être vivant.

Fiche d'activité n°2 : A6102

Bilan: un être vivant doit répondre à plusieurs critères; il doit :

  • naître
  •  se nourrir
  • avoir une croissance
  • se reproduire
  • mourir
  • être constitué d'une ou de plusieurs cellules (ce point sera étudié plus tard au cours de l'année)

Lors de la sortie nous avons répertorié différentes espèces d'êtres vivants.

Quand peut on dire que deux individus font partie de la même espèce ?

III / Notion d'espèce

Fiche d'activité n° 3 :A6103

exercice : E6103

Bilan :

  • une espèce regroupe tous les individus ayant des caractères communs (points communs) et étant capable de se reproduire entre eux. 
  • Une espèce est un ensemble d'individus qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire.

 

On a répertorié environ 1.750.000 espèces sur la planète et on estime le nombre réel à 8,7 millions.

Comment faire pour pouvoir s'y retrouver avec un aussi grand nombre d'espèces ?

IV / la classification du vivant.

Fiche d'activité n°4 : A6105

Bilan : 

  • Les organismes vivants sont classés en groupes emboîtés définis uniquement à partir des attributs qu’ils possèdent en commun.
  • Ces attributs définis par les scientifiques permettent de situer des organismes vivants dans la classification actuelle. 

Afin de pouvoir positionner un être vivant dans la classification on utilise des clés de détermination.

 

Pourquoi ne retrouve-t-on pas les mêmes êtres vivants dans les différents endroits observés lors de la sortie ?

V / Répartition des êtres vivants.

Fiche d'activité n° 5 : A6104

1/ Etude de la répartition du Pyrrhocore

remarque : activité réalisées à partir des logiciels de JP Gallerand

Certains organismes, comme le pyrrhocore, préfèrent les endroits secs, lumineux et ayant une température élevée.

2/ Etude de la répartition du cloporte

remarque : activité réalisées à partir des logiciels de JP Gallerand

D'autres organismes, comme le cloporte, préfèrent les endroits humides, sombres et avec des températures limitées.

3/ Etude de la mousse du randonneur.( à la maison)

 

bilan:

  • les organismes vivants observés ne sont pas répartis au hasard.
  • il existe des interactions entre les organismes et les caractéristiques du milieu, par exemple l'humidité, la luminosité, la température, l'heure du jour.

4 / action de l'Homme

la mise en place de haies de bocage :

haie bocage

le déforestation :

sumatra_deforestation1

 biodiversité : nombre d'espèces présentes dans un environnement

le développement durable : développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à leurs propres besoins.

schema-developpement-durable_page

 

 

 

 

bilan :

bilan repartition 6eme

 

Je m'évalue sur les objectifs du chapitre:

Caractéristiques de l'environnement et répartition des êtres vivants.

Critères de réussite

Oui non
Je connais les élèments constituant l'environnement.    
Je sais repérer ces éléments sur une photographie d'un environnement.    
Je connais la définition d'un être vivant.    
Je sais différencier un être vivant d'un élément non vivant en justifiant mon choix.    
Je connais les deux critères permettent d'établir la notion d'espèce.    
Je comprend les relations entre les caractéristiques de l'environnement et la répartition des êtres vivants.    
Je sais reconnaître si une action humaine a un effet positif ou négatif sur l'environnement en utilisant comme indicateur la biodiversité.    
Je sais ce que représente la biodiversité.    
Je comprend l'importance d'agir dans le cadre d'un développement durable    

objectifs chapitre 1 6eme à imprimer