Les besoins des animaux et des végétaux - 5ème - Séquence complète

Cours, exercices et évaluation avec la correction niveau 5ème sur : les besoins des animaux et des végétaux – SVT

Notions : Les organes et le principe de la respiration animale, les caractéristiques de la nutrition animale, les échanges ayant lieu chez les végétaux, les systèmes de transport animaux et végétaux

Cours niveau 5ème sur : les besoins des animaux et des végétaux – SVT

Les animaux sont des êtres vivants. Ils interagissent et échangent avec leur milieu. Cela leur permet d’obtenir des éléments essentiels à leur survie et assure ainsi leur croissance.

Le chat sauvage assure sa nutrition en chassant.

En quoi les échanges avec le milieu permettent-ils aux animaux de survivre et d’assurer leur croissance ?

La respiration chez les animaux

Activité nº1 – Le principe de la respiration animale

Tous les animaux respirent. Les espèces aquatiques, comme les poissons, effectuent des échanges avec l’eau de leur milieu alors que les espèces terrestres effectuent des échanges avec l’air de l’atmosphère. Ainsi, en fonction de l’espèce animale et du milieu, les organes respiratoires sont différents. On retrouve par exemple les branchies chez les poissons (espèce aquatique), les poumons chez la grenouille (espèce terrestre) ou encore les trachées chez le criquet (espèce terrestre).

Photographie des branchies chez le poisson

Photographie des poumons d’une grenouille et des trachées d’un criquet

Quel que soit l’organe respiratoire, la respiration consiste à prélever du dioxygène présent dans le milieu et à rejeter du dioxyde de carbone dans ce même milieu. Ainsi, l’air / l’eau sortant de l’organisme est appauvri en dioxygène et enrichi en dioxyde de carbone. Au contraire, l’organisme s’enrichit en dioxygène et s’appauvrit en dioxyde de carbone.

Activité nº2 – La respiration humaine

Le principe de la respiration est identique chez l’être humain. Ce dernier possède un système respiratoire regroupant plusieurs organes.

Schéma du système respiratoire humain

Ainsi, l’air inspiré traverse les organes suivants : le nez / la bouche, le pharynx, le larynx, la trachée, les bronches, les bronchioles puis les alvéoles pulmonaires. C’est au niveau de ces alvéoles que les échanges ont lieu entre l’air et le sang. Le dioxygène passe de l’air contenu dans l’alvéole vers le sang et le dioxyde de carbone du sang vers l’alvéole. Une fois les échanges effectués, l’air effectue le chemin inverse pour être expiré.

Schéma des échanges ayant lieu au niveau de l’alvéole pulmonaire

A RETENIR : La respiration consiste à effectuer des échanges gazeux avec son milieu de vie (eau ou air). Le dioxygène est prélevé permettant au sang de s’enrichir en dioxygène. Au contraire, le dioxyde de carbone est rejeté, permettant au sang de s’en appauvrir. Il existe différents organes respiratoires comme les poumons ou les branchies. Chez l’être humain, l’air traverse le système respiratoire (nez/bouche, pharynx, larynx, trachée, bronches, bronchioles) pour arriver aux alvéoles pulmonaires, le lieu des échanges.

Vocabulaire

La nutrition chez les animaux

Activité nº3 – Les caractéristiques de la nutrition animale

Toutes les espèces animales ont besoin de se nourrir. Les espèces animales prélèvent donc des aliments dans leur milieu et les digèrent grâce à leur système digestif. Les aliments sont alors transformés en nutriments, utilisables par l’organisme. Cela est vrai quelle que soit l’espèce animale.

Cependant, en fonction des espèces, nous observons que la dentition et les organes composant le tube digestif diffèrent. En effet, ils dépendent du régime alimentaire de l’animal.

Par exemple, le caecum est un organe digestif présent uniquement chez les espèces phytophages car il permet la digestion des feuilles. Au contraire, la puissance des dents telles que les canines est indispensable aux espèces zoophages pour déchiqueter une proie.

VOCABULAIRE

Phytophage : Individu dont le régime alimentaire est constitué de végétaux.

Zoophage : Individu dont le régime alimentaire est constitué d’animaux.

Schéma des tubes digestifs de deux espèces aux régimes alimentaires différents

A RETENIR : Le tube digestif comporte des variations en fonction du régime alimentaire de l’espèce. Cependant, chez toutes les espèces, la fonction de nutrition est indispensable. Elle permet aux animaux de prélever des aliments dans le milieu pour produire des nutriments indispensables au fonctionnement de l’organisme.

Vocabulaire à connaître : tube digestif, régime alimentaire, zoophage, phytophage, aliment, nutriments

Le système cardiovasculaire

Activité nº4 – Le système circulatoire chez les animaux

Une fois dans le sang, les nutriments et le dioxygène doivent être acheminés dans tout l’organisme. C’est le rôle du système cardiovasculaire. Les nutriments et le dioxygène circulent dans le sang, mis en mouvement par le cœur.

Schéma du cœur

Le cœur est un muscle organisé en deux parties : le cœur droit et le cœur gauche. Chaque partie possède 2 cavités : l’oreillette et le ventricule. Ainsi, on retrouve 4 cavités cardiaques : l’oreillette droite, le ventricule droit, l’oreillette gauche et le ventricule gauche.

Le cœur étant un muscle, il va se contracter. Après les échanges au niveau des alvéoles pulmonaires, le sang revient au cœur gauche riche en dioxygène (et pauvre en dioxyde de carbone) grâce aux veines pulmonaires. Il passe alors dans l’oreillette gauche puis le ventricule gauche. Puis, il est propulsé dans l’artère aorte distribuant ainsi le dioxygène aux organes.

Dans les organes, les échanges se font au niveau des capillaires, vaisseaux faisant le lien entre une artère et une veine. Puis, le sang revient au cœur droit pauvre en dioxygène et riche en dioxyde de carbone grâce aux veines caves. Il passe dans l’oreillette droite puis le ventricule droit. Puis, il est propulsé dans les artères pulmonaires afin d’aller s’enrichir de nouveau en dioxygène (et de s’appauvrir en dioxyde de carbone).

Le système se poursuit ainsi. Le cœur gauche et le cœur droit ne communiquent pas, ils sont séparés par une cloison.

VOCABULAIRE

Artère : vaisseau sanguin au sein duquel le sang circule du cœur vers les organes.

Veine : vaisseau sanguin au sein duquel le sang circule des organes vers le cœur.

Capillaire sanguin : vaisseau sanguin présent dans les organes permettant de faire le lien entre une artère et une veine. Zone d’échanges.

A RETENIR : Le cœur est un muscle permettant de faire circuler le sang afin qu’ils apportent du dioxygène et des nutriments aux organes, tout en récupérant le dioxyde de carbone. Le cœur gauche récupère le sang riche en dioxygène provenant du poumon et le distribue. Le cœur droit récupère le sang pauvre en dioxygène et l’envoie vers les poumons.

Chacune de ces deux parties est formée d’une oreillette et d’un ventricule. Séparées par une cloison, elles ne communiquent pas. Le sang circule dans des vaisseaux (artères, veines ou capillaires en fonction du lieu et du sens de circulation).

Vocabulaire à connaître : artère, veine, capillaire, oreillette, ventricule, poumons, organes, sang, dioxygène, dioxyde de carbone, vaisseaux sanguins, cœur gauche / cœur droit.

Exercices avec correction niveau 5ème sur : les besoins des animaux et des végétaux – SVT

Compétences évaluées
Justifier une réponse à l’aide d’arguments scientifiques.
Exploiter un document scientifique.
Mobiliser ses connaissances.

Tester ses connaissances

1) Rappelle le principe de la respiration.

2) Cite le lieu des échanges gazeux chez l’être humain. Puis, compare la composition du sang entrant et sortant de cette structure.

3) Indique la différence entre une veine et une artère.

4) Nomme les quatre cavités cardiaques.

5) Cite les deux types de sèves chez un végétal puis donne deux différences entre elles.

6) Rappelle le rôle et la localisation des stomates chez le végétal.

Je m’entraîne

Exercice 1 : La respiration chez le poisson

Des élèves réalisent une expérience. Dans une enceinte, ils placent un poisson dans de l’eau. Dans une autre enceinte, ils placent uniquement de l’eau. Les deux enceintes sont fermées. Pour chaque enceinte, ils prélèvent de l’eau en début d’expérience et 30 minutes plus tard. Pour chaque prélèvement, on leur demande de réaliser un test avec une solution particulière : l’eau de chaux.

Indique le rôle de l’expérience témoin.

Cite le nom de l’organe respiratoire du poisson. Puis, compare la composition de l’eau entrant dans la bouche du poisson et celle sortant après les échanges.

Les élèves disposent également des informations ci-dessous. Cependant, la fin du texte est manquante :

« L’eau de chaux est une solution régulièrement utilisée en biologie. Elle possède deux états : limpide et troublée.

– L’obtention d’une eau de chaux limpide signifie que le test est négatif.

– L’obtention d‘une eau de chaux troublée signifie que le test est positif.

L’eau de chaux est une solution qui permet de révéler la présence de XXXXX dans le milieu. Un test positif signifie donc que XXXXX est présent. »

Les élèves obtiennent les résultats mentionnés dans le tableau ci-dessous.

Montage témoin		Montage avec poisson
Début d’expérience	Après 30 minutes	Début d’expérience	Après 30 minutes
Eau de chaux limpide		Eau de chaux limpide	Eau de chaux troublée

Compare les résultats entre les deux montages.
Indique le gaz mis en évidence par l’eau de chaux en justifiant ta réponse.

Un autre élément peut être mesuré pour mettre en évidence la respiration du poisson. Indique de quel élément il s’agit en précisant l’évolution que les élèves auraient observée pendant l’expérience.

A la fin de l’expérience, il est demandé aux élèves de changer l’eau de l’enceinte. Rédige une hypothèse expliquant cette consigne.

Exercice 2 : Une expérience chez les végétaux

Des élèves réalisent l’expérience ci-contre.

1) Indique quel est l’expérience témoin et quels sont les deux expériences tests.

2) Rédige les observations que les élèves pourraient écrire avec ces expériences.

3) Cite le nom de la structure visible au niveau des racines. Rappelle son rôle.

4) Explique la différence de résultats entre les tubes 2 et 3.

5) Nomme l’élément dont la plante a également besoin (qui n’apparaît pas dans cette expérience).

Exercice 3 : Le fonctionnement cardiaque

Légende le schéma du cœur ci-dessous.

Ajoute des flèches pour indiquer le sens de circulation du sang.

Indique ce que signifie les deux couleurs.

Nomme le vaisseau sanguin décrit dans les phrases suivantes :

– Je suis le vaisseau qui conduit le sang vers les poumons : …………………………………………

– Je suis le vaisseau amenant le sang à l’oreillette droite : ……………………………………………

– Je suis le vaisseau quittant le cœur au niveau du ventricule gauche : …………………………………….

Un élève écrit : “Dans une artère, le sang est toujours riche en dioxygène. Dans une veine, il est toujours pauvre en dioxygène.” Démontre que cet élève a tort.

Dans de très rare cas, un bébé naît à la naissance avec un trou au niveau de la cloison. Ainsi a lieu une communication interventriculaire. Le sang se mélange entre les deux ventricules.

Explique pourquoi cette maladie est grave et nécessite une opération chirurgicale pour refermer le trou.

Evaluation avec la correction niveau 5ème sur : les besoins des animaux et des végétaux – SVT

Compétences évaluées
Justifier une réponse à l’aide d’arguments scientifiques.
Exploiter un document scientifique.
Mobiliser ses connaissances.

Exercice nº 1 : Une expérience historique

Au XVIIIe siècle, Antoine-Laurent de Lavoisier réalise une expérience et écrit le texte suivant :

« J’ai mis un moineau sous une cloche de verre remplie d’air et plongée dans une cuve pleine de mercure. Le mercure ne tue pas l’animal et n’a aucune influence sur la respiration de l’animal, il empêche simplement la sortie de l’air. L’animal n’a paru nullement affecté pendant les premiers instants. Au bout d’un quart d’heure, il a commencé à s’agiter, sa respiration est devenue pénible. L’air sous la cloche était devenu fort différent de l’air de l’atmosphère présent au début de l’expérience. Le moineau finit par perdre la vie quelques minutes plus tard. »

Indique comment évolue la quantité de dioxygène sous la cloche pendant l’expérience.

Indique comment évolue la quantité de dioxyde de carbone sous la cloche pendant l’expérience.

Explique pourquoi le moineau a fini par mourir.

Complète le tableau ci-dessous avec le mot “riche” ou “pauvre”.

		Quantité de dioxygène	Quantité de dioxyde de carbone
Sang arrivant aux alvéoles pulmonaires	Début de l’expérience
Sang quittant les alvéoles pulmonaires	Début de l’expérience
Sang quittant les alvéoles pulmonaires	Fin de l’expérience

Indique l’autre élément dont un animal a besoin pour vivre en précisant son origine.
Cite le nom du vaisseau sanguin amenant le sang du cœur vers le poumon.

Exercice nº 2 : Des expériences sur la feuille

Afin de mettre en évidence la présence de glucides (sucres) produite par la feuille, des élèves réalisent deux expériences. Ils utilisent un produit chimique : le lugol. En présence de glucides, le lugol devient marron-noir. En absence de glucides, le lugol reste jaune (blanc sur le schéma ci-dessous).