Transcript Les végétaux chlorophylliens

La production de matière par un végétal
chlorophyllien et son exploitation au service
de l’alimentation humaine.
Cadre scientifique :
Les végétaux chlorophylliens réalisent la photosynthèse
qui leur assure une autotrophie au Carbone
12H2O + 6CO2 (lumière) C6H12O6 + 6H2O + 6O2
Cette photosynthèse se réalise dans les chloroplastes en
2 phases distinctes (photochimique et chimique) leur
permettant de produire leur propre matière organique
avec la production d’un déchet, le dioxygène
Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs
primaires à l’origine de la biomasse et ils sont donc à la
base des chaines alimentaires en y faisant entrée la
matière minérale et l’énergie solaire.
Pour l’Homme, la domestication des plantes est une
cause de sa sédentarisation. Les sélections et
croisements qu’il a dirigé de façon empirique sont à
l’origine des plantes domestiques actuelles (exemple du blé
!)
Cette
domestication
et
la
compréhension
du
fonctionnement des plantes est à l’origine de la croissance
de la population humaine… mais, qui aujourd’hui, est face
au problème d’une agriculture qui doit répondre de plus en
plus au besoin d’une population croissante !
Cadre pédagogique:
En primaire:
Les élèves ont déjà acquis des notions de :
- Matière vivante et matière non vivante (CP)
- Conditions nécessaires à la germination d’une graine (CP)
- Chaines alimentaires (CE1)
- Éléments nutritionnels (sucres, graisse,…) (CE1-CE2)
- Préhistoire avec l’humanité passant du statut de
chasseur/cueilleur nomade à un agriculteur/éleveur sédentaire
(CM1)
- Du temps : heure/jour/saisons/année
En classe de 6ème:
Les élèves ont pu réinvestir en début d’année les notions de :
- Matière vivante et matière minérale lors d’une sortie
- Peuplement du milieu grâce à la dispersion des graines née
d’une reproduction sexuée et/ou à la reproduction végétative
- Conditions de germination des graines
Dans les niveaux « ultérieurs »:
- En 3ème dans la partie « Responsabilité en matière de santé
et d’environnement » sur la question de la biodiversité en lien
avec l’agriculture
- En 2nde dans le thème « Enjeux planétaires contemporains »
sur la partie « Le sol, un patrimoine durable »
- En 1ère S dans le thème « Enjeux planétaires
contemporains » sur la partie « Nourrir l’humanité »
- En TS dans le thème « Enjeux planétaires contemporains »
sur la partie « La plante domestiquée »
Les objectifs notionnels de la leçon :
Afin de poursuivre la réflexion et de jeter les bases pour les
futures notions, voici celles qui sont à construire :
- Les végétaux produisent de la matière
- Les végétaux produisent cette matière à partir de matière
minérale en présence de lumière
- L’Homme a des besoins alimentaires qu’il satisfaisait en
consommant des produits provenant des végétaux
- L’Homme est amené à transformer cette matière première
grâce à des micro-organismes pour satisfaire ses besoins
- Pour satisfaire ses besoins, l’Homme améliore en quantité et
en qualité la production végétale.
En classe de 6ème:
Les élèves ont pu réinvestir en début d’année les notions de
- Conditions de germination des graines
Problématique:
Comment l’Homme exploite-t-il la production des
végétaux pour assurer son alimentation?
I. Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs de
matière:
A: Les végétaux grandissent en produisant de la
matière.
Activité pratique sur l’observation des cernes de tronc
de chêne.
Comparaison des deux cylindre de tronc et observation de
l’alternance des cernes et de leur épaisseur
I. Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs de
matière:
A: Les végétaux grandissent en produisant de la
matière.
Activité pratique sur l’observation des cernes de tronc
de chêne.
Bilan:
Tous les êtres vivants, dont les végétaux,
produisent de la matière ce qui est à l’origine de leur
croissance.
Mais si le végétal grandit… d’où provient la matière qui le
compose ?
B: Quelles sont les conditions nécessaires aux végétaux
pour produire cette matière?
Activité pratique sur les conditions de croissance d’un
plantule.
Témoin à la lumière avec de l’eau et composte
comparé à :
-une plante privée d’eau
-une autre plante privée de lumière
-une dernière plante/plantule qui a poussé sur du coton
Document annexe : étiquette composition d’un composte
B: Quelles sont les conditions nécessaires aux végétaux
pour produire cette matière?
Activité pratique sur les conditions de croissance d’un
plantule.
Bilan:
Les végétaux chlorophylliens (verts) produisent
leur propre matière à partir de la matières minérales du
sol et de l’eau.
Cette
production
de
matière
se
fait
nécessairement en présence de lumière.
En quoi la matière produite par les plantes nous intéressent
elle ?
II. L’Homme consomme des aliments produits par les
végétaux chlorophylliens :
A: Des aliments produits par des végétaux
chlorophyllien.
Activité d’observation sur des étiquettes et des
aliments.
Réinvestissement des différentes catégories d’aliments
Mise en évidence par l’enseignant de l’existence des mêmes
constituants dans la plante que dans l’aliment
II. L’Homme consomme des aliments produits par les
végétaux chlorophylliens :
A: Des aliments produits par des végétaux
chlorophyllien.
Activité d’observation sur des étiquettes et des
aliments.
Bilan:
L’Homme cultive des végétaux pour se procurer des
aliments qui répondent à ses besoins (matières grasses,
sucres rapides, sucres lents, protéines).
Mais l’Homme ne s’alimente pas que d’aliment directement
d’origine végétal !
B: L’Homme transforme la matière première végétale.
Activité d’observation de levures boulangères et
fabrication d’un pain.
Bilan:
L’Homme transforme la matière première végétale à
l’aide de micro-organismes (ici des levures) pour satisfaire
ses besoins (gout, conservation…)
L’Homme a donc besoin des produits végétaux pour son
alimentation… mais comment les produit il ? D’où les
obtient-il ?
III. L’Homme contrôle la production des végétaux pour
assurer son alimentation :
A: L’Homme contrôle le cycle de vie des plantes,
l’exemple du blé.
Activité pratique de reconstitution du cycle de vie du blé
Réinvestissement notion de temps, reproduction sexuée et
végétative
Placement de l’action de l’Homme par la mise en culture,
entretien et récolte
III. L’Homme contrôle la production des végétaux pour
assurer son alimentation :
A: L’Homme contrôle le cycle de vie des plantes,
l’exemple du blé.
Activité pratique de reconstitution du cycle de vie du blé
Bilan:
L’Homme, en contrôlant le cycle de vie des plantes
(germination, pousse, reproduction) assure la production de
matière végétal pour son alimentation .
Pour assurer son alimentation, l’Homme doit améliorer la
production végétale ! Comment le fait il?
B: L’Homme améliore la quantité de la production
végétale.
Situation d’évaluation
Document 1 : Production de 2 champs au cours du temps
Document 2 : Qu’est ce qu’un engrais?
B: L’Homme améliore la quantité de la production
végétale.
Document 1 : Production de 2 champs au cours du temps
(source Soltner)
Quantité de farine
produite
(unité arbitraire)
Champs avec
engrais depuis
1972 (flèche)
3
engrais
2
Champs sans
engrais
1
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
Temps
(en année)
Questions :
1) A l’aide du graphique, relève comment ont évolué les productions des
2 champs.
2) En t’aidant du document 2 et de te connaissances, explique ce que tu
as relevé à partir du graphique.
3) Indique comment l’Homme peut alors augmenter la quantité de
production des plantes cultivées.
Activités
Compétences mises en
œuvre et évaluées
S’informer à
partir d’un
graphique
Je sais étudier les variations
d’une courbe et utiliser les
valeurs (C3)
-Je sais m’exprimer en écrivant
Raisonner à partir une phrase simple mais
d’informations et correcte (C1)
répondre à des - Je sais relier plusieurs
questions
informations pour fournir une
réponse cohérente (C3)
Evaluation









Réponses attendues :
1) On voit qu’il y a un premier champ qui a une production qui ne change
pas, qui reste stable.
Par contre l’autre champs, à partir de 1972, à une production qui
augmente et qui va être triplée dans les années 1980.
2) Les engrais qui ont été ajouté à partir de 1972 explique l’augmentation
de la production.
Les engrais sont des matières minérales. La plante utilise cette matière
minérale pour produire plus de matière. Il y a donc plus de production
pour l’Homme
3) L’Homme peut augmenter les productions des plantes cultivées en
ajoutant de la matière minérale dans le sol.
B: L’Homme améliore la quantité de la production
végétale.
Situation d’évaluation
Document 1 : Production de 2 champs au cours du temps
Document 2 : Qu’est ce qu’un engrais?
Bilan:
L’Homme peut augmenter la quantité production
des végétaux chlorophyllien en agissant par exemple sur les
besoins nutritifs de la plante.
L’Homme agit sur la quantité mais peut il également agir sur
la qualité de la production végétale ?
B: L’Homme améliore la qualité de la production
végétale.
Activité documentaire sur le croisement de différentes
variétés de pommes
Bilan:
L’Homme peut augmenter la qualité de production
des végétaux chlorophyllien en agissant par exemple sur la
reproduction.
L’Homme cultive des
végétaux pour se procurer des aliments qui
répondent à ses besoins (matières grasses,
sucres rapides, sucres lents, protéines).
Élevage ou culture nécessite une gestion
rationnelle.
Des améliorations quantitatives et/ou
qualitatives de la production sont obtenues en
agissant sur la reproduction, les conditions
d’élevage ou de culture, les apports nutritifs.
Certains aliments proviennent d’une
transformation contrôlée par l’Homme.
Les aliments produits sont issus de la
transformation d’une matière première
animale
ou végétale et répondent aux besoins en
aliments de l’Homme (matières grasses, sucres
rapides, sucres lents, protéines).
Tout organisme vivant produit sa propre matière à partir de celle qu’il prélève dans le
milieu.
Les végétaux chlorophylliens n’ont besoin pour se nourrir que de matière minérale, à
condition de recevoir de la lumière.
Formuler l’hypothèse d’une relation de cause à effet entre la production de
matière et le prélèvement de matière dans le milieu.
Mesurer pour suivre les évolutions de taille et de masse.
Construire un tableau ou un graphique pour présenter les résultats des
mesures.