La croissance des lentilles d’eau, dans le cadre du nouveau programme de seconde, thème 2

La croissance des lentilles d’eau

Dans cette activité pratique, on mesure la croissance des lentilles d’eau en suivant l’augmentation de surface des frondes au cours du temps. Une activité qui permet donc à la fois de travailler la conception ou l’exécution d’un protocole, l’observation via la photographie et le traitement des images avec Mesurim.

Voir aussi Les travaux du groupe Nouveau Programme de 2nde pour d’autres ressources

Activité : croissance des lentilles d’eau

KNOP à t+15

I/ Objectif :

L’objectif de cette activité est de mettre en évidence la nécessité des sels minéraux pour la croissance des végétaux chlorophylliens. Cette activité permet donc d’illustrer dans la partie 2 du programme de seconde « enjeux planétaires contemporains : énergie et sol », l’item « la lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone ». Le choix du matériel biologique se porte ici sur la lentille d’eau. En effet, les cultures de lentilles d’eau sont très faciles à mettre en œuvre et donnent des résultats probants et reproductibles après une à deux semaines de culture. De plus la croissance de ce végétal est évaluée via la surface recouverte par les frondes ce qui est beaucoup plus concret que le comptage de chlorelles en lame Kova pour déterminer la concentration cellulaire ou la mesure de l’absorbance proportionnelle au développement.

II/ Exploitation pédagogique :

Problème : quels sont les besoins nutritifs des végétaux ?

Hypothèse : les sels minéraux (au choix, nitrates, phosphates, etc.) sont indispensables à la croissance des végétaux.

Conséquences à vérifier : si je place des végétaux en culture dans un milieu sans nitrate alors la croissance sera plus faible que dans un milieu avec nitrate.

1. Mettre les lentilles d’eau en culture dans les deux milieux en suivant la fiche technique n°1.

2. Photographier vos deux cultures en suivant la fiche technique n°2.

3. Mesurer la surface des lentilles d’eau à t0 de vos 2 cultures à l’aide de Mesurim.

4. Après une semaine de culture (t+7), recommencer les étapes 2 & 3.

5. Présenter vos résultats dans un tableau. Calculer les variations en %. Présenter vos résultats sous la forme de graphiques.

Fiche technique n°1 : mise en culture des lentilles d’eau.

1. Ecrire à l’aide d’un marqueur indélébile, votre nom et le milieu de culture sur le bord de 2 boîtes de Pétri.

2. Verser 15 mL de milieu complet dans la boîte de Pétri correspondante.

3. Verser 15 mL de milieu sans nitrate dans la boîte de Pétri correspondante.

4. A l’aide d’une aiguille lancéolée, placer 5 lentilles d’eau dans les 2 boîtes de Pétri.

5. Refermer les 2 boîtes de Pétri avant de les mettre dans l’armoire de culture à 20°C avec une alternance de 16h de jour et 8h de nuit.

Fiche technique n°2 : photographie des boîtes de Pétri.

1. Enlever le couvercle de votre première boîte de Pétri.

2. Placer la boîte de Pétri sur le support de couleur rouge et sous l’appareil numérique pour qu’elle soit correctement cadrée.

3. Ecrire à l’aide du feutre effaçable noir, votre nom, la date et le milieu de culture de telle sorte qu’ils apparaissent sur la photographie.

4. Avant de photographier, vérifier que :
- le mode manuel est sélectionné ;
- l’appareil numérique est à la bonne hauteur ( _______ cm) ;
- sans zoom ;
- la fonction « macro » est activée ;
- le flash est désactivé.

5. Photographier puis recommencer avec la seconde boîte de Pétri.

III/ Fiche professeur :

Quelques astuces pour réussir :

1. Utiliser de préférence de petites boîtes de Pétri (diamètre 55 mm), cela évite un dispersement des frondes sur une grande surface, ce qui réduirait la « résolution » de la photographie.

2. L’appareil photographique doit impérativement être placé à la même hauteur des boîtes, avec le même zoom et la même résolution. Dans le cas contraire, les différences de surface observées ne sont plus le reflet de croissances différentes liées aux conditions des milieux mais aux caractéristiques de la numérisation !

3. Eviter les éclairages artificiels et le flash qui provoquent des reflets sur les photographies et rendent leurs exploitations difficiles avec Mesurim.

4. Placer un fond qui contraste sous les boîtes de Pétri. Cela permet ensuite une sélection plus facile des pixels verts des lentilles d’eau. Il est pratique d’utiliser un support plastique pour écrire directement au feutre effaçable noir, les informations de la photographie (noms + date + milieu).

5. Ne surtout pas écrire en vert, ces indications seraient sélectionnées comme des pixels de lentilles d’eau.

6. Composition des milieux de culture :

KNOP complet =

1 g de nitrate de calcium

0,25 g de nitrate de potassium

0,25 g de sulfate de magnésium

0,25 g de phosphate monopotassique ou dihydrogénophosphate

0,05 g de sulfate ferrique

q.s.p. 1000mlitre d’eau distillée

Milieu sans nitrate = KNOP sans nitrate

0,25 g de sulfate de magnésium

0,25 g de phosphate monopotassique ou dihydrogénophosphate

0,05 g de sulfate ferrique

q.s.p. 1000mlitre d’eau distillée


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