I. Une nutrition différente de celle des animaux
Contrairement aux animaux, qui doivent se nourrir en consommant d’autres êtres vivants, les plantes vertes sont capables de fabriquer elles-mêmes leur propre matière organique à partir d’éléments simples présents dans leur environnement. On dit qu’elles ont une nutrition autotrophe (« autotrophe » signifie « qui se nourrit par elle-même »).
Cette fabrication de matière organique se déroule dans les parties vertes de la plante, grâce à un pigment appelé chlorophylle, et nécessite de la lumière.
II. La photosynthèse : une fabrication grâce à la lumière
La photosynthèse est la réaction qui permet à la plante de fabriquer de la matière organique. Elle se déroule dans les feuilles et nécessite trois éléments :
– La lumière, source d’énergie indispensable à la réaction.
– Le dioxyde de carbone (CO2), prélevé dans l’air par de petits orifices situés sous les feuilles (les stomates).
– L’eau et les sels minéraux, absorbés par les racines dans le sol.
En présence de lumière, la feuille combine le CO2 et l’eau pour produire de la matière organique (utilisée par la plante pour grandir) et rejette du dioxygène (O2) dans l’air.
III. Le trajet de la sève dans la plante
Pour que la nutrition fonctionne, la plante doit faire circuler des liquides appelés sèves entre ses différentes parties :
– La sève brute (eau + sels minéraux) est absorbée par les racines et monte jusqu’aux feuilles à travers la tige.
– La sève élaborée (riche en matière organique fabriquée par la photosynthèse) redescend des feuilles vers le reste de la plante (tige, racines) pour nourrir toutes ses cellules.
IV. Le rôle indispensable de la lumière
La lumière est un facteur essentiel de la photosynthèse. Une plante placée à l’obscurité pendant plusieurs jours ne peut plus fabriquer de matière organique : ses feuilles pâlissent, elle cesse de grandir normalement et finit par dépérir si l’obscurité se prolonge.
C’est pourquoi les plantes vertes poussent naturellement vers la lumière (phénomène appelé phototropisme) et pourquoi les jardiniers veillent à donner à leurs plantes un bon ensoleillement.
V. Méthode : mettre en évidence le besoin de lumière
Pour vérifier expérimentalement que la lumière est indispensable à la nutrition d’une plante verte, on peut suivre la démarche suivante :
1. Placer une plante à la lumière et une plante identique à l’obscurité (par exemple dans un placard).
2. Attendre plusieurs jours en gardant toutes les autres conditions identiques (même arrosage, même température).
3. Observer et comparer l’aspect des deux plantes (couleur des feuilles, croissance).
4. Conclure sur le rôle de la lumière dans la nutrition de la plante.
Exercices
Exercice 1. Qu’appelle-t-on une nutrition autotrophe ? En quoi diffère-t-elle de la nutrition des animaux ?
Exercice 2. Cite les trois éléments nécessaires à la photosynthèse et précise leur origine (air ou sol).
Exercice 3. Que produit la photosynthèse ? Que rejette-t-elle dans l’air ?
Exercice 4. Explique la différence entre la sève brute et la sève élaborée.
Exercice 5. Un élève place deux plantes identiques, l’une à la lumière et l’autre dans un placard fermé, pendant 15 jours. Décris ce qu’il devrait observer et explique pourquoi.
Corrigés
Corrigé 1. Une nutrition autotrophe consiste à fabriquer soi-même sa matière organique à partir d’éléments simples (CO2, eau, sels minéraux) grâce à la lumière. Les animaux, eux, doivent consommer d’autres êtres vivants pour se nourrir : leur nutrition est hétérotrophe.
Corrigé 2. La lumière (source d’énergie), le dioxyde de carbone (prélevé dans l’air), l’eau et les sels minéraux (prélevés dans le sol par les racines).
Corrigé 3. La photosynthèse produit de la matière organique, utilisée par la plante pour grandir. Elle rejette du dioxygène (O2) dans l’air.
Corrigé 4. La sève brute (eau + sels minéraux) monte des racines vers les feuilles. La sève élaborée (riche en matière organique) redescend des feuilles vers le reste de la plante.
Corrigé 5. La plante restée à la lumière continuera de grandir normalement avec des feuilles bien vertes, tandis que la plante placée à l’obscurité pâlira et cessera de se développer normalement, car elle ne peut plus réaliser la photosynthèse sans lumière.
