Les échanges de matière indispensable à la vie

Les animaux sont adaptés à leur régime alimentaire

Les besoins des animaux



• les animaux ont besoin de matière organique, c’est-à-dire de la matière produite par d’autres êtres vivants (végétaux, autres animaux, etc.)
• les animaux ont aussi besoin de sels minéraux et d’eau
  • ex. : les poules ont besoin de calcium pour leurs os et les coquilles de leurs œufs




Les adaptations aux régimes alimentaires



• les caractéristiques de l’appareil digestif varient entre les espèces d’animaux
  • ex. : becs, dents, longueur et compartimentation du tube digestif, substances chimiques
• l’appareil digestif présente des adaptations au régime alimentaire des animaux
  • ex. : les oiseaux se nourrissant du nectar des fleurs ont de longs becs
  • ex. : les mammifères herbivores ont un long tube digestif et un compartiment avec des microorganismes, ce qui aide la digestion difficile de la matière végétale

La respiration est un échange gazeux avec le milieu

Les gaz dans l’air et l’eau



• l’air est un mélange de différents gaz :
• 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et très peu d’autres gaz comme la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone
• ces gaz passent aussi dans l’eau mais on les retrouve en quantité beaucoup plus faible
• le dioxygène et le dioxyde de carbone, sont échangés en permanence entre les êtres vivants et le milieu de vie (air ou eau)




Les animaux respirent



• les animaux consomment du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone, qu’ils soient dans l’air ou dans l’eau : c’est la respiration

Des organes sont spécialisés dans les échanges gazeux

Les poumons d’un mammifère



• dans les poumons des mammifères, l’air passe par la trachée qui se divise en bronches, qui elles-mêmes se divisent en bronchioles qui alimentent les alvéoles pulmonaires
• lors de l’inspiration, la cage thoracique s’agrandit sous l’effet de la contraction des muscles intercostaux et du diaphragme : l’air est ainsi envoyé vers les poumons
• lors de l’expiration, les muscles se relâchent et l’air sort des poumons
• la paroi qui sépare l’air et le sang au niveau des alvéoles pulmonaires est très fine et la surface totale d’échange est très élevée (il y a beaucoup d’alvéoles) :
• les gaz diffusent facilement de l’air au sang (ex. : dioxygène), et inversement (ex. : dioxyde de carbone)




Les branchies d’un poisson



• les poissons prélèvent le dioxygène de l’eau au niveau des branchies
• les branchies sont des lames situées près de la bouche et comportent des filaments eux-mêmes divisés en de nombreuses petites lamelles
• ces lamelles branchiales riches en vaisseaux sanguins constituent une vaste surface aux parois très fines ce qui favorisent les échanges de gaz respiratoires entre l'eau et le sang




Les trachées des insectes



• les insectes possèdent dans leur organisme un réseau de tubes rigides, appelés trachées
• des petits trous situés le long du corps permettent à l’air d’entrer ou de sortir des trachées : les stigmates
• les trachées se divisent en de plus petits tubes appelés trachéoles qui sont en contact direct avec les cellules des organes :
• les gaz respiratoires (dioxygène, dioxyde de carbone) ne passent pas par un liquide comme le sang, ni par un organe spécialisé comme les poumons ou les branchies

Les végétaux prélèvent uniquement de la matière minérale

Les échanges gazeux des organes des plantes



• tous les organes végétaux consomment du dioxygène et rejettent du dioxyde du carbone :
• ils effectuent la respiration, comme ceux des animaux
• en plus de la respiration, les feuilles exposées à la lumière consomment du dioxyde de carbone et rejettent du dioxygène : elles effectuent la photosynthèse




Une transformation chimique dans les feuilles



• des feuilles éclairées produisent de la matière organique (ex. : des sucres comme l’amidon) :
• les végétaux ne prélèvent pas de matière organique, ils la fabriquent
• en présence de lumière, les végétaux prélèvent de l’eau et du dioxyde de carbone et produisent des sucres, en rejetant du dioxygène comme déchet




Les zones d’échange



• au niveau des racines, il existe une zone possédant des poils absorbants qui prélèvent l’eau et les sels minéraux du sol
• au niveau des feuilles, il existe des pores appelés stomates qui peuvent s’ouvrir ou se fermer :
• c’est par ici que les gaz (dioxygène, dioxyde de carbone) sont échangés avec l’air