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Enseignement scientifique 1re

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L'atelier des apprentis




A
L’expérience historique d’Engelmann

Analyser et interpréter un document pour résoudre un problème
Version initiale (le coin des experts exercice 6) ici.


Photographie d’un filament de spirogyre


Photographie d’un filament de spirogyre à l’obscurité
Photographie d’un filament de spirogyre en lumière blanche
Photographie d’un filament de spirogyre avec éclairage par les radiations

L’expérience d’Engelmann. a Photographie d’un filament de spirogyre. Schémas des résultats : b à l’obscurité ; c en lumière blanche ; d éclairage par les radiations du spectre visible.

En 1882, T. W. Engelmann réalise une expérience qui consiste à utiliser des bactéries (Bacterium termo) attirées par le dioxygène. Il place ces bactéries en présence d’une algue filamenteuse, la spirogyre, selon différentes conditions.


Questions

1. Montrez en quoi l’analyse de l’expérience d’Engelmann permet de mettre en évidence certaines caractéristiques de la photosynthèse.


2. Montrez que la spirogyre dégage du dioxygène en comparant les résultats en b et en c.


3. Donnez les longueurs d’onde permettant à la spirogyre de produire du dioxygène.


4. En conclusion, montrez que cette expérience met en évidence certaines caractéristiques de la photosynthèse.

3
Les transferts d’énergie au sein d’un écosystème

Recenser, extraire et organiser des informations pour prendre conscience de l’importance planétaire de la photosynthèse

Voir les réponses

Une pyramide de production nette montrant les transferts d’énergie au sein des différents niveaux d’un écosystème. Cette pyramide donne des valeurs théoriques, car en réalité les transferts varient en suivant l’écosystème. Le rendement écologique d'un niveau est la quantité d’énergie d'un niveau par rapport à celle disponible.


Questions

1. Calculez le rendement écologique des producteurs primaires.


2. Calculez le rendement écologique de chaque consommateur.


3. Concluez sur le devenir de l’énergie d’origine solaire le long d’une chaîne alimentaire.

Titre

Les valeurs indiquent l’énergie de chaque niveau, en partant d’une énergie solaire de 1 MJ.
Pyramide théorique de production nette.

1
Le spectre d‘absorption de la chlorophylle

Comparer les spectres d’absorption et d’action photosynthétique


Le spectromètre permet d’observer la lumière passant ou non à travers une solution. Avec un solvant translucide, on observe toutes les radiations de la lumière visible. Avec une solution de pigments extraits dans ce même solvant, les radiations absorbées ne sont plus visibles.


Questions

1. Comparez les deux spectres d’absorption et proposez une défi nitionsimple de pigment.


2. Indiquez les longueurs d’onde potentiellement capables de permettre la photosynthèse.


3. Proposez une explication à la couleur généralement verte des végétaux.

Spectres d’absorption de deux solutions observées au
spectromètre
En haut, un solvant translucide. En bas, une solution de pigments extraits d’une feuille.
Spectres d’absorption de deux solutions observées au spectromètre.

2
L’indice foliaire d’une forêt de chênes

Analyser un graphique

Version experts (B) ici.

Un chêne en hiver
2
Un chêne en hiver.

Les arbres à feuilles caduques comme le chêne sont caractérisés par la perte de leurs feuilles en hiver. En période de froid, ils entrent en vie ralentie.


Questions

1. Décrivez l’évolution de l’indice foliaire au cours de l’année dans une chênaie.


2. Déduisez-en l’évolution annuelle de la production de matière organique des arbres de cette forêt.

Variation saisonnière de l’indice foliaire

L’indice foliaire est la surface totale de feuilles par unité de surface du sol.
1
Variation saisonnière de l’indice foliaire.
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