|
Activité
1 : L’absorption
d’eau par la plante Problème scientifique :
L’eau
est un aliment indispensable à la plante qu’elle absorbe par ses racines. *Quelles
sont les structures responsables de l’absorption de l’eau au niveau des
racines ? *Comment
peut-on mesurer la quantité d’eau absorbée par la plante ? I-Mise en évidence de l’absorption d’eau :
Que peut-on conclure des résultats de l’expérience1 ?
II- Localisation de la zone d’absorption : A-
Organisation d’une jeune racine : B- Détermination de la zone d’absorption :
Que
déduisez-vous ? III- Mesure de la quantité d’eau absorbée : méthode du potomètre Proposez une méthode pour calculer la vitesse d’absorption de l'eau par la plante.
Activité
2 : mécanisme
de l’absorption d’eau par la plante Problème
scientifique : La plante absorbe l’eau par les poils absorbants qui sont localisés au niveau de la zone pilifère de la racine. Quels sont les mécanismes qui sont à l’origine des échanges d’eau entre le sol et les poils absorbants ? I- Les échanges
d’eau au niveau cellulaire : A-Organisation d'une cellule végétale:
B- Expérience : Des fragments de l’épiderme
interne d’oignon sont prélevés et placés dans des solutions de chlorure de
sodium ( Na Cl ) à 3 concentrations différentes
( 5‰ , 9‰
et 12‰
). C- Résultats
et interprétations :
II- Le mécanisme
de l’absorption : L’osmose A-
Expérience de l’osmomètre :
B-
Résultats et interprétations :
Le papier
cellophane étant une membrane qui laisse passer l’eau et les substances
dissoutes : c’est une membrane perméable. L’élévation
du niveau de la solution de sulfate
de cuivre ( Cu SO4 ) dans le tube de l’osmomètre est due à la pénétration
de l’eau du becher à travers le
papier cellophane : Il y a donc un appel d’eau vers la solution de CuSO4. Cet
appel d’eau est due à une différence de pression de part et d’autre de la
membrane de cellophane. La force à l’origine de cet appel d’eau est appelée
pression osmotique L’apparition
de la coloration bleue dans le becher s’explique par la diffusion de CuSO4
de l’osmomètre. Le
niveau de l ’eau dans l’osmomètre continue à s’élever tant que la
concentration de la solution de CuSO4
dans l’osmomètre reste élevée par rapport à celle dans le becher. Lorsqu’on
atteint des concentrations égales de CuSO4 de part et d’autre de
la membrane de cellophane , l’appel d’eau par osmose s’annule et le niveau
de l’eau dans le tube de l’osmomètre descend sous l’effet de la
pesanteur. C-
Explications des échanges d’eau cellulaires par le mécanisme de
l’osmose : L’absorption
d’eau se fait au niveau des racines qui sont des organes adaptés à cette
fonction : leurs pois absorbants représentent une surface d’échange
considérable entre la plante et le sol. L’absorption
d’eau se fait par le mécanisme de l’osmose.
L’osmose est le passage d’eau à travers la membrane de la cellule , du
milieu le moins concentré ( ou milieu hypotonique)
vers le milieu le plus concentré (ou
milieu hypertonique ) jusqu’à atteindre l’équilibre des concentrations
dans les deux milieux ou isotonie. La
force qui détermine le passage d’eau , appelée pression osmotique est
proportionnelle à la différence de concentration entre les milieux séparés
par une membrane semi perméable. Elle est exprimée par la formule suivante :
P : pression osmotique
n : nombre de moles du soluté
par litre
R : constante = 0.082
T : température en degrés Kelvin ( T° C + 273 ) Si
on considère que la cellule végétale fonctionne comme un osmomètre , on peut
alors expliquer les différents états de la cellule ( turgescence , isotonie et
plasmolyse ) : Ø
Cas de la turgescence :
La pression osmotique dans le
milieu intracellulaire ( vacuole ) étant supérieure à celle du milieu
extracellulaire ( Ci > Ce ). L’eau passe à travers
la membrane cytoplasmique du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique et
la vacuole se trouve remplie d’eau. Ø
Cas de l’isotonie : Le milieu intracellulaire (
vacuole ) et le milieu extracellulaire ( solution saline à 9‰ ) possède les
mêmes pressions osmotiques. Il y a échange d’égales volumes d’eau de part
et d’autre de la membrane cytoplasmique. Ø
Cas de la plasmolyse : La pression osmotique du milieu
extracellulaire devient supérieure à celle de la vacuole d’ou la diffusion
de l’eau vers l’extérieur. D-
Mécanisme des échanges d’eau au niveau des poils absorbants : Un
poil absorbant étant une cellule géante dont la vacuole représente le milieu
intracellulaire alors que le milieu extracellulaire étant la solution du sol (
eau + sels minéraux du sol ). ü
Si la pression osmotique dans les
poils absorbants est supérieure à celle
de la solution du sol ,il y a absorption d’eau par les poils absorbants. ü
Si la pression osmotique dans les
poils absorbants est égale ou inférieure
à celle de la solution du sol , l’absorption de l’eau s’arrête. La pression osmotique dans les cellules de la racine est de plus en plus élevée en passant de la périphérie vers le centre. L’eau absorbée traverse horizontalement la racine , du poil absorbant vers le cylindre central , en passant de cellule en cellule par le mécanisme de l’osmose : c’est la conduction latérale
|
||||||||||||||||||||||||
