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Chapitre 3 : Une conversion biologique de l'énergie solaire : la photosynthèse (SVT)

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1) Rappels de collège 

Problème : Quel est le fonctionnement de la photosynthèse ?

Livre page 52,53.

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La photosynthèse (du grec φῶς phōs « lumière » et σύνθεσις sýnthesis « combinaison ») est le processus bioénergétique qui permet à des organismes de synthétiser de la matière organique en utilisant l'énergie lumineuse, l'eau et le dioxyde de carbone.

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Bilan : Les organismes chlorophylliens sont capables de réaliser la photosynthèse en absorbant une partie du rayonnement solaire. Les végétaux verts, les algues, ou encore les bactéries photosynthétiques sont des organismes photosynthétiques. La photosynthèse est la synthèse de matière organique à partir de matière minérale (eau, sels minéraux et CO2) grâce à l'énergie lumineuse d'origine solaire. La photosynthèse permet donc la conversion de l'énergie solaire en énergie chimique, présente dans les molécules organiques produites lors de la photosynthèse.

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2). La photosynthèse à l'échelle de la planète

Problème : Le rôle de la photosynthèse est-il planétaire ?

TP 2 : L'importance planétaire de laphotosynthèse

Schéma bilan en classe

Bilan : À l'échelle de la planète, le pourcentage de la puissance solaire utilisé par les organismes chlorophylliens pour la photosynthèse est estimé à 0,1 % de la puissance solaire totale disponible sur Terre. Les organismes chlorophylliens n'utilisent donc qu'une infime partie de la puissance solaire disponible. Mais cette infime fraction de la puissance solaire est indispensable pour l'ensemble de la biosphère. En effet, la photosynthèse permet la synthèse de molécules organiques riches en énergie chimique, qui sont alors utilisées comme source de matière et d'énergie par les organismes chlorophylliens et non chlorophylliens. À l'échelle de la planète, la photosynthèse permet donc l'entrée d'énergie et de matière dans la biosphère.

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• La feuille des plantes vertes est l'organe chlorophyllien aérien, porté par la tige et spécialisé dans la photosynthèse. Au sein des cellules photosynthétiques de la feuille, la photosynthèse se déroule dans un organite spécialisé : le chloroplaste. La feuille reçoit le rayonnement solaire parvenu à son niveau. Une très faible fraction de l'énergie radiative reçue est utilisée par la feuille pour la photosynthèse, qui permet de convertir l'énergie solaire en énergie chimique présente dans les molécules organiques produites. Une partie de l'énergie reçue par la feuille est diffusée par celle-ci, c'est-à-dire réfléchie dans toutes les directions de l'espace. Une autre partie de l'énergie lumineuse reçue est transmise par la feuille, c'est-à-dire qu'elle passe à travers. Enfin, le reste de l'énergie solaire est absorbée et contribue à l'échauffement de la feuille et à la transpiration foliaire. La transpiration foliaire est la perte d'eau par évaporation au niveau des feuilles, c'est-à-dire que l'eau présente à l'état liquide dans la feuille passe à l'état gazeux dans l'atmosphère.

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Chapitre 4 : Le bilan thermique du corps humain

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1) Les Transferts thermiques

Problème : Quel transferts thermiques ont lieu dans le corps humain ?

Livre page 52,53.

Bilan :

La température corporelle d'un être humain non malade, au repos et placé dans des conditions tempérées (ni trop chaudes, ni trop froides) est stable et égale à 37 °C. De manière plus précise, la température corporelle présente de légères variations au cours de la journée : elle augmente le jour, puis diminue la nuit. Certains facteurs peuvent modifier de manière exceptionnelle la valeur de la température corporelle, comme les maladies, les conditions extérieures extrêmes ou un effort physique très intense.

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2) Comment les aliments apportent-ils de l'énergie au corps humain ?

Problème : Que devient l'énergie apportée par nos aliments? Comment le corps humain produit-il de l'énergie thermique? 

Livre page 52,53.

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3) Régulation thermique : La thermogénèse et la Thermolyse

Problème : Comment la thermogénèse et la Thermolyse permettent-elles de réguler la température du corps humain ?

Bilan : La thermogenèse est la production de chaleur de l’organisme chez les animaux par augmentation du métabolisme cellulaire. Elle s'oppose à la thermolyse, qui correspond aux mécanismes d’exportation de la chaleur produite en excès par l’organisme. Elle intervient quand la température du corps est inférieure au point de consigne (température d'environ 37 °C).

 

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Schéma BILAN :

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