Enseignement scientifique 1re
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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 13
Le son, une information à coder
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
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Annexes
Chapitre 6
Activité 1 - documentaire
La photosynthèse, porte d'entrée de l'énergie solaire dans le monde vivant
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Introduction
La photosynthèse est le mécanisme cellulaire permettant aux végétaux de
produire de la matière organique à partir de matière minérale. Cette production
n'est possible qu'en présence de lumière.
Comment l'énergie solaire est-elle captée puis convertie par les végétaux ?
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- Le bilan de la photosynthèse, sa localisation et les échanges cellulaires associés
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Documents
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Doc. 1Absorption de l'énergie solaire
On mesure le pourcentage d'absorption de la lumière incidente par une solution de pigments chlorophylliens extraits de feuilles. L'activité photosynthétique pour une longueur d'onde donnée est mesurée par la quantité d'O2 produite.
Spectre d'absorption des pigments chlorophylliens et activité photosynthétique (spectre d'action).
Spectres d'absorption, de transmission et de réflexion de la lumière reçue par une feuille de végétal chlorophyllien.
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Doc. 2Devenir de l'énergie incidente sur une feuille
L'évapotranspiration est la perte d'eau transformée en vapeur au niveau des feuilles. Ce changement d'état de l'eau consomme de l'énergie.
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Doc. 3L'importance de la surface foliaire des arbres
Quelle peut être la surface aérienne d'un arbre de 40 m de haut ? Une estimation de 10 000 m² n'est certainement pas exagérée ; peut-être est-elle largement sous-estimée [...]. Pour un jeune oranger portant 2 000 feuilles, la surface externe est de 200 m2.
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- Bien éclairer une feuille de géranium ou de pélargonium pendant 48 heures.
- Placer la feuille dans l'eau bouillante pendant 10 minutes pour la décolorer.
- Puis la colorer directement par une solution d'eau iodée très concentrée.
Liste du matériel disponible :
- feuilles ;
- lampe ;
- eau iodée très concentrée.
Doc. 4
Les conditions de la photosynthèse
Une feuille de pélargonium a été mise à la lumière avec un cache opaque pendant quelques jours et a subi les étapes du protocole ci-dessus. L'eau iodée est un colorant jaune orange qui devient violet foncé en présence d'amidon, un polymère de glucose.
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Doc.5La réaction de photosynthèse
Lors de la réaction de photosynthèse (équation ci-dessous), l'énergie lumineuse captée par la chlorophylle est convertie en énergie chimique, sous forme de matière organique. C6H12O6 est un sucre, le glucose.
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Doc. 6Photosynthèse et production primaire
La production primaire est la quantité de matière organique
produite par unité de temps. Elle est réalisée par la
photosynthèse, essentiellement par le phytoplancton dans
les océans et par les végétaux terrestres sur les continents.
À l'échelle de la planète, les végétaux verts utilisent pour la photosynthèse environ 0,1 % de la puissance solaire totale disponible.
À l'échelle de la planète, les végétaux verts utilisent pour la photosynthèse environ 0,1 % de la puissance solaire totale disponible.
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Chlorophylles : pigments verts, présents chez
tous les végétaux, capables de capter l'énergie lumineuse et de la convertir en énergie chimique.
Spectre d'absorption (ou de transmission) : courbe représentant la quantité de lumière absorbée (ou transmise) par un composé, en fonction de la longueur d'onde.
Spectre d'absorption (ou de transmission) : courbe représentant la quantité de lumière absorbée (ou transmise) par un composé, en fonction de la longueur d'onde.
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Questions
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1. Montrez que seule une partie de l'énergie solaire reçue est absorbée par les végétaux.
2. Montrez comment les pigments chlorophylliens des feuilles sont impliqués dans la photosynthèse.
3.
2. Montrez comment les pigments chlorophylliens des feuilles sont impliqués dans la photosynthèse.
3.
Synthèse
Expliquez comment une partie de l'énergie solaire est convertie en énergie chimique à l‘échelle planétaire.
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