V VIDYALAYA · Soutien scolaire
SVT5eLe vivant et son evolutionExercices + corrigé

Autotrophie et hétérotrophie — Exercices

Identifier, expliquer, raisonner sur les modes de nutrition des organismes. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~25 min✎ Sans calculatrice
1Classer des organismes/ 4 pts
Pour chacun des organismes suivants, indique s'il est autotrophe ou hétérotrophe et justifie ta réponse en une phrase.
  1. Le tournesol
  2. L'escargot de jardin
  3. La moisissure (champignon microscopique)
  4. L'algue verte d'aquarium (Elodea)
2La photosynthèse/ 4 pts
Réponds aux questions suivantes sur le phénomène de photosynthèse.
  1. Quels sont les deux réactifs principaux (matières premières) de la photosynthèse ?
  2. Quelles sont les deux conditions indispensables à son déroulement ?
  3. Quel gaz est libéré dans l'atmosphère lors de la photosynthèse ?
  4. Dans quel organe de la plante la photosynthèse a-t-elle principalement lieu, et pourquoi ?
3Chaîne alimentaire/ 3 pts

Dans une prairie, on observe la chaîne alimentaire suivante :

Herbe → Criquet → Grenouille → Héron

  1. Quel est l'unique organisme autotrophe de cette chaîne ? Justifie ta réponse.
  2. Nomme tous les organismes hétérotrophes de cette chaîne.
  3. Pourquoi dit-on que l'herbe est le producteur de cette chaîne alimentaire ?
4Expérience de van Helmont/ 4 pts

Au XVIIe siècle, van Helmont plante un saule de 2,3 kg dans un pot contenant 90 kg de terre. Il l'arrose uniquement à l'eau de pluie pendant 5 ans. Au bout de 5 ans, le saule pèse 77 kg. La terre, elle, n'a perdu que 60 g.

  1. Calcule la masse gagnée par le saule au cours des 5 années.
  2. La terre a perdu 60 g en 5 ans. La masse gagnée par le saule vient-elle du sol ? Justifie par un argument chiffré.
  3. Van Helmont pensait que cette masse venait uniquement de l'eau. Quelle autre substance de l'air (découverte plus tard) contribue en réalité à la fabrication de la matière organique ?
  4. Ce résultat montre-t-il que le saule est autotrophe ou hétérotrophe ? Justifie en une phrase.
5Aquarium en équilibre/ 5 pts

Un aquarium contient des plantes aquatiques (Elodea), des escargots d'eau douce et des poissons. Une lampe l'éclaire en permanence. Lorsque la lampe est allumée, on observe de fines bulles sur les feuilles d'Elodea. Lorsque la lampe est éteinte pendant 48 h, les plantes dépérissent et les animaux meurent.

  1. Quel gaz est contenu dans les bulles observées sur les feuilles ? Quel phénomène ces bulles révèlent-elles ?
  2. Classe Elodea, les escargots et les poissons selon leur mode de nutrition. Justifie pour chacun.
  3. Donne deux raisons distinctes qui expliquent pourquoi les animaux meurent après 48 h d'obscurité.
Corrigé détaillé
1Classer des organismes
Le tournesol \(\text{Possède de la chlorophylle, réalise la photosynthèse.}\) \(\text{Autotrophe}\)
L'escargot \(\text{Consomme des végétaux (matière organique). Pas de chlorophylle.}\) \(\text{Hétérotrophe}\)
La moisissure \(\text{Champignon sans chlorophylle : décompose et absorbe la matière organique.}\) \(\text{Hétérotrophe}\)
L'Elodea \(\text{Algue verte : possède de la chlorophylle, réalise la photosynthèse.}\) \(\text{Autotrophe}\)
2La photosynthèse
a) \(\text{Les deux réactifs principaux sont :}\) \(\text{le dioxyde de carbone } (CO_2) \text{ et l'eau } (H_2O)\)
b) \(\text{Les deux conditions indispensables sont :}\) \(\text{la lumière et la présence de chlorophylle}\)
c) \(\text{Le gaz libéré lors de la photosynthèse est :}\) \(\text{le dioxygène } (O_2)\)
d) \(\text{La photosynthèse a lieu dans les feuilles car elles contiennent les cellules à chlorophylle.}\) \(\text{Dans les feuilles (cellules contenant la chlorophylle)}\)
3Chaîne alimentaire
a) \(\text{L'herbe possède de la chlorophylle et fabrique sa propre matière organique par photosynthèse.}\) \(\text{L'herbe est l'organisme autotrophe.}\)
b) \(\text{Criquet, grenouille et héron consomment tous de la matière organique.}\) \(\text{Hétérotrophes : le criquet, la grenouille et le héron.}\)
c) \(\text{L'herbe synthétise la matière organique qui sert de base à toute la chaîne.}\) \(\text{Elle produit la matière organique utilisée par tous les autres maillons.}\)
4Expérience de van Helmont
a) \(77 - 2{,}3 =\) \(74{,}7 \text{ kg gagnés en 5 ans}\)
b) \(\text{Le sol n'a perdu que } 60 \text{ g} = 0{,}06 \text{ kg, soit bien moins que } 74{,}7 \text{ kg.}\) \(\text{Non : 0,06 kg} \ll \text{74,7 kg. La masse ne vient pas du sol.}\)
c) \(\text{La photosynthèse fixe le } CO_2 \text{ de l'air pour fabriquer de la matière organique.}\) \(\text{Le dioxyde de carbone } (CO_2) \text{ de l'atmosphère}\)
d) \(\text{Le saule construit sa matière organique à partir de matière minérale (eau + } CO_2 \text{), sans consommer d'autres organismes.}\) \(\text{Autotrophe : il fabrique lui-même sa matière organique.}\)
5Aquarium en équilibre
a) \(\text{Les bulles sont produites lors de la photosynthèse de l'Elodea.}\) \(\text{Les bulles contiennent du } O_2 \text{. Elles révèlent la photosynthèse.}\)
b) \(\text{Elodea : chlorophylle → photosynthèse. Escargots et poissons : consomment de la matière organique.}\) \(\text{Elodea : autotrophe. Escargots et poissons : hétérotrophes.}\)
c) \(\text{(1) Sans lumière, l'Elodea ne photosynthétise plus → plus de } O_2 \text{ produit → asphyxie. (2) Plus de matière organique produite → famine.}\) \(\text{Manque de } O_2 \text{ (asphyxie) et manque de matière organique (famine).}\)