La photosynthèse et la nutrition des plantes | 5ème

Qu'est-ce que la photosynthèse ?

Photosynthèse

Processus par lequel les végétaux verts fabriquent leur propre matière organique (glucose) à partir de matière minérale (eau, CO₂) en utilisant l'énergie lumineuse.

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La photosynthèse est la base de presque toute la vie sur Terre car elle :

Produit de la matière organique (nourriture)
Libère du dioxygène (O₂) dans l'atmosphère

Le mécanisme de la photosynthèse

L'équation de la photosynthèse

Équation simplifiée : Eau + Dioxyde de carbone + Lumière → Glucose + Dioxygène

Équation chimique : 6 H₂O + 6 CO₂ + Lumière → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Ce qui entre et ce qui sort

Éléments entrants	Éléments sortants
Eau (H₂O)	Glucose (C₆H₁₂O₆)
Dioxyde de carbone (CO₂)	Dioxygène (O₂)
Énergie lumineuse

Les conditions nécessaires

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Pour que la photosynthèse ait lieu, il faut :

De la lumière (source d'énergie)
De l'eau (absorbée par les racines)
Du dioxyde de carbone (absorbé par les feuilles)
De la chlorophylle (pigment vert des plantes)

Le rôle de la chlorophylle

Chlorophylle

Pigment vert contenu dans les chloroplastes des cellules végétales. Elle capte l'énergie lumineuse nécessaire à la photosynthèse.

EXEMPLE

C'est la chlorophylle qui donne leur couleur verte aux feuilles. En automne, la chlorophylle disparaît et on voit d'autres pigments (jaune, orange, rouge).

Les chloroplastes

Chloroplaste

Organite présent dans les cellules végétales où se déroule la photosynthèse. Il contient la chlorophylle.

Les organes impliqués

Les feuilles : usines de la plante

Structure	Rôle
Épiderme supérieur	Protection, transparent pour laisser passer la lumière
Cellules chlorophylliennes	Contiennent les chloroplastes, lieu de la photosynthèse
Stomates	Petits pores pour les échanges gazeux (CO₂ entre, O₂ sort)
Nervures	Transport de l'eau et des nutriments

Les stomates

Stomates

Petites ouvertures situées principalement sous les feuilles. Ils permettent les échanges gazeux et la transpiration.

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Les stomates :

S'ouvrent le jour pour laisser entrer le CO₂
Se ferment la nuit ou par temps sec pour économiser l'eau

Les racines

Absorbent l'eau et les sels minéraux du sol
L'eau monte dans la plante par la sève brute

La tige (tronc)

Transporte la sève brute (eau + minéraux) des racines vers les feuilles
Transporte la sève élaborée (sucres) des feuilles vers toute la plante

La sève

Sève brute

Liquide qui circule des racines vers les feuilles. Elle contient de l'eau et des sels minéraux.

Sève élaborée

Liquide qui circule des feuilles vers le reste de la plante. Elle contient les sucres fabriqués par la photosynthèse.

Type de sève	Direction	Contenu	Vaisseaux
Sève brute	Racines → Feuilles	Eau, sels minéraux	Xylème
Sève élaborée	Feuilles → Plante entière	Glucose, sucres	Phloème

Photosynthèse et respiration

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Attention à ne pas confondre !

Photosynthèse (le jour, dans les parties vertes) : CO₂ + H₂O + Lumière → Glucose + O₂

Respiration (jour ET nuit, dans toutes les cellules) : Glucose + O₂ → CO₂ + H₂O + Énergie

EXEMPLE

Le jour : la plante fait la photosynthèse ET respire, mais la photosynthèse produit plus d'O₂ que la respiration n'en consomme.

La nuit : la plante respire seulement (pas de lumière = pas de photosynthèse).

L'importance de la photosynthèse

Pour la plante

Production de glucose = énergie et matière pour grandir
Fabrication de l'amidon (réserve de glucose)
Construction de toutes les molécules de la plante

Pour la planète

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La photosynthèse est essentielle car elle :

Produit l'oxygène que nous respirons
Est à la base de toutes les chaînes alimentaires
Absorbe le CO₂ (lutte contre l'effet de serre)
Produit les combustibles fossiles (pétrole, charbon)

Expériences classiques

Mise en évidence de la production d'O₂

EXEMPLE

Une plante aquatique (élodée) éclairée produit des bulles de gaz. Ce gaz rallume une allumette incandescente → c'est du dioxygène.

Mise en évidence de l'amidon

EXEMPLE

On place une feuille dans de l'eau iodée après l'avoir décolorée à l'alcool. Les zones qui ont fait la photosynthèse deviennent bleu-noir (présence d'amidon). Les zones non éclairées restent jaunes (pas d'amidon).

Exercices

Écris l'équation simplifiée de la photosynthèse.
Quelles sont les 4 conditions nécessaires à la photosynthèse ?
Quel est le rôle des stomates ?
Quelle est la différence entre sève brute et sève élaborée ?
Pourquoi dit-on que les plantes sont essentielles à la vie sur Terre ?

Points clés à retenir

Photosynthèse : eau + CO₂ + lumière → glucose + O₂
Lieu : chloroplastes des cellules vertes (feuilles)
Chlorophylle : pigment vert qui capte la lumière
Stomates : pores pour les échanges gazeux
Sève brute : eau et minéraux (racines → feuilles)
Sève élaborée : sucres (feuilles → plante)
Importance : O₂ produit, base des chaînes alimentaires