Chapitre 1 - Respirer : des échanges avec le milieu de vie

Introduction :

Tous êtres vivants, nous par exemple, ont besoin de respirer pour vivre. Par exemple, nous utilisons nos poumons pour prendre le dioxygène de l’air. Cependant tous les êtres vivants ne respirent pas de l’air : les poissons respirent de l’eau.

Pbm : Comment respirent les êtres vivants, même s’ils n’ont pas de poumons ou sous l’eau ?

I. Les échanges de gaz lors de la respiration

Activité 1 - mise en évidence de la respiration d’un animal.

Problème : Comment mettre en évidence les échanges gazeux de la respiration d’un animal ?

  1. L’expérience témoin sert à savoir si la quantité de dioxygène ne change pas toute seule au cours du temps.
  2. Le temps en secondes est mesuré en abscisse (à l’horizontale).
  3. La quantité de dioxygène en % est mesurée en ordonnée (à la verticale).
  4. J’observe que la quantité de dioxygène ne change pas pour le témoins : elle reste à 21 %.
  5. J’observe que la quantité de dioxygène diminue avec la souris : elle passe de 21 % à 17,5 % en 2 min.
  6. J’en conclus que la souris prend le dioxygène

Activité 2 - mesure de la consommation de dioxygène d’une plante.

Problème : Est-ce que les végétaux respirent ?

Remarque : On note le dioxygène avec le symbole O2.

  1. J’observe que la quantité de dioxygène est constante pour le témoin à 20,5%.
  2. J’observe que la quantité de dioxygène diminue en présence de la carotte de 20,5% à 18,8 %.
  3. J’en conclus que la carotte prend du dioxygène.

Activité 3 : Mise en évidence du rejet de dioxyde de carbone.

Problème : Comment peut-on mettre en évidence le rejet du dioxyde de carbone ?

Lorsque l’on souffle avec une paille dans un bécher contenant de l’eau de chaux, que constate-t-on ?

J’observe que l’eau de chaux a changé de couleur : elle passe de transparente à blanchâtre = elle se trouble.

On sait que l’eau de chaux est un réactif chimique du dioxyde de carbone :

  • elle est transparente s’il n’y a pas de CO2 ;
  • elle est blanche s’il y a du CO2.

J’en conclus qu’il y a du CO2 dans l’air expiré.

Remarque : On note le dioxyde de carbone avec le symbole CO2

Conclusion : Quelque soit leurs milieux de vie (l’air, l’eau), les animaux et les végétaux respirent. Ils prennent du dioxygène (O2) et rejettent du dioxyde de carbone (CO2). On met en évidence le CO2 par le trouble de l’eau de chaux.

II. Des organes pour respirer de l’air.

Pb : Comment les animaux peuvent-ils prendre le dioxygène de l’air et y rejeter du CO2 ?

Activité 4 : livre p 32 et 33.

  • Indiquez le trajet de l’air lorsqu’une souris respire (i). doc 1a et b.

L’air entre par les narines et va jusqu’aux poumons. Il repart en sens inverse.

  • Comment respire l’escargot (i) ? docs 2a, 2b et 2c.

L’air entre par le pneumostome (orifice respiratoire), puis va dans le poumon.

  • Comment respire le criquet (i) ? docs 3a, 3b et 3c.

Le criquet n’a pas de poumons. Par contre l’air entre dans le corps par des petits trous le long de son abdomen : les stigmates. Ensuite, l’air circule dans tout le corps dans des petits tuyaux : les trachées.

Conclusion : Les animaux qui vivent et respirent dans l’air ont des organes respiratoires spécialisés.

Certains possèdent des poumons (ex : la souris, l’Homme, l’escargot, etc.) qui prennent le dioxygène de l’air et y rejettent le dioxyde de carbone.

D’autres, comme les insectes, n’ont pas de poumons mais des trachées et des stigmates, qui conduisent l’air jusqu’aux organes qui en ont besoin.

Définitions :

  • Dioxygène : gaz présent dans le milieu de vie, qui est indispensable aux êtres vivants. Il s’écrit O2.
  • Dioxyde de carbone : gaz rejeté par les êtres vivants dans le milieu de vie. Il s’écrit CO2. C’est un déchet produit par le fonctionnement des cellules.
  • Trachées  : organe respiratoire en forme de tube apportant l’air aux organes des insectes.
  • Stigmates : orifices respiratoires des insectes.

III. Les branchies : des organes pour respirer dans l’eau.

Pb : Comment les poissons respirent-ils dans l’eau ?

Activité 5 — livre p 28-29. - Quels mouvements font les poissons pour respirer ? (i – doc 1) Les poissons ouvrent en alternance la bouche et les opercules (ouïes) puis les referment.

  • Dans quel sens circule l’eau ? (doc 2 – i) J’observe que l’eau circule de la bouche vers les opercules dans le poisson.

  • Quels changements observe-t-on dans l’eau lorsqu’elle passe dans les branchies ? (doc 3b – i) J’observe que le dioxygène diminue (9 mg/L à 8,2 mg/L) et le dioxyde de carbone augmente (0,3 mg/L à 0,5 mg/L). J’en conclue que le poisson consomme (prend) le dioxygène et rejette du dioxyde de carbone par ses branchies.

Conclusion : Les animaux à respiration aquatique (ex : poissons, les têtards, crustacés, coquillages) font des échanges respiratoires avec l’eau grâce à leurs branchies : ils absorbent le dioxygène de l’eau et rejettent le CO2.

Pour respirer, les poissons font des mouvements respiratoires : l’eau entre par la bouche et ressort par les opercules (ouïes).

Cela créé un courant d’eau qui permet de récupérer le O2.

Définitions :

  • Branchies : organe respiratoire permettant les échanges gazeux (O2 et CO2) entre l’eau et le sang.
  • Mouvement respiratoire : mouvement réalisé par un être vivant pour effectuer les échanges gazeux nécessaires à la respiration.
Thème Bleak d'après zutrinken © Nicolas Ogier 2014 - Mise à jour : 5 février 2018 à 00:05