Sciences de la vie et de la Terre · Quatrième générale · 2026-2027

Nutrition des végétaux et des animaux : matière, énergie et échanges

Les végétaux chlorophylliens fabriquent leur matière organique à partir d’eau, de dioxyde de carbone et de sels minéraux grâce à l’énergie lumineuse. Les animaux prélèvent une matière organique déjà produite et réalisent des échanges avec leur milieu.

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Objectifs du chapitre

Ce que tu vas savoir faire

  • Identifier les besoins d’un végétal chlorophyllien.
  • Distinguer matière minérale, matière organique et source d’énergie.
  • Comparer les stratégies de nutrition d’un végétal et d’un animal.
  • Interpréter une expérience ou un tableau fictif sans confondre résultat et explication.

Une plante « mange-t-elle » la terre ? Les racines prélèvent de l’eau et des sels minéraux, mais la matière organique de la plante ne provient pas directement du sol seul.

Étape 1

Définir les besoins sans vocabulaire flou

Un être vivant échange de la matière avec son milieu. Pour un végétal chlorophyllien, l’eau et les sels minéraux sont prélevés surtout par les racines ; le dioxyde de carbone est prélevé dans l’air par les feuilles. La lumière apporte une énergie utile à la production de matière organique.

Dire qu’une plante « mange la terre » mélange des substances différentes. Le sol peut fournir eau et sels minéraux, mais il ne remplace ni le dioxyde de carbone ni l’énergie lumineuse. Les besoins dépendent aussi des conditions du milieu et de l’espèce.

Pour vérifier un énoncé, pose deux questions : parle-t-on de matière ou d’énergie, et par quelle partie de la plante l’élément entre-t-il ? Cette méthode évite de confondre la lumière avec une substance ou de dire que les racines prélèvent le dioxyde de carbone dans l’air. Elle ne prétend pas décrire tous les échanges : une plante respire aussi, à toute période, mais cette leçon met l’accent sur la production de matière organique dans les parties chlorophylliennes éclairées.

Exemple résolu · Pas à pas

Classer des apports

Classe eau, dioxyde de carbone, lumière et sucre pour une plante verte.

  1. Eau et dioxyde de carbone sont de la matière minérale dans ce modèle.
  2. La lumière est une source d’énergie, pas une matière.
  3. Le sucre est une matière organique fabriquée par la plante.

Matière et énergie répondent à deux questions différentes.

À retenir. Le végétal chlorophyllien utilise matière minérale et énergie lumineuse pour produire de la matière organique.

Étape 2

La feuille, lieu d’échanges et de production

Les parties vertes contenant de la chlorophylle peuvent utiliser l’énergie lumineuse. Des échanges gazeux ont lieu entre l’air et la feuille. La production de matière organique s’inscrit dans le fonctionnement de cellules végétales ; elle ne se réduit pas à une feuille isolée.

Un schéma est un modèle : il met en évidence des entrées et des sorties, mais ne montre pas toute la diversité des tissus ni tous les mécanismes moléculaires. Pour conclure, on relie le schéma à une observation ou une mesure.

Un protocole scolaire peut comparer une feuille éclairée et une feuille maintenue dans l’obscurité, puis chercher un indice de matière organique avec un matériel choisi par l’enseignant. Il ne suffit pas de voir une feuille verte pour conclure : il faut rappeler les conditions comparées et le résultat obtenu. Les produits, chauffages et prélèvements éventuels ne sont jamais à reproduire seul. Le cours donne la logique du contrôle, pas une recette domestique.

À retenir. Les feuilles participent aux échanges gazeux et à la production de matière organique grâce à la lumière.

Étape 3

Les animaux prélèvent et transforment

Les animaux obtiennent de la matière organique en consommant d’autres êtres vivants ou leurs produits. Cette matière est transformée et distribuée dans l’organisme. Ils prélèvent aussi du dioxygène et rejettent notamment du dioxyde de carbone : ces échanges sont liés à la libération d’énergie utilisable par les cellules.

Un régime alimentaire ne dit pas seul tout le fonctionnement d’un organisme. Le trajet des aliments, les surfaces d’échanges et la circulation seront étudiés avec des modèles adaptés. Ici, on compare une stratégie qui fabrique de la matière organique à une stratégie qui en prélève.

Dans une chaîne alimentaire, la flèche peut signifier le transfert de matière de l’organisme mangé vers celui qui le mange. Avant de la lire, vérifie la convention donnée : les flèches ne désignent pas toujours la même chose selon les documents. Une conclusion précise dira par exemple qu’un animal reçoit de la matière organique issue, directement ou indirectement, de végétaux, sans transformer cette relation en classement de valeur entre espèces.

À retenir. Un animal ne fabrique pas sa matière organique à partir de seule lumière : il prélève de la matière organique dans son alimentation.

Étape 4

Comparer des conditions expérimentales fictives

Dans une comparaison, une seule condition doit idéalement varier pour que l’on puisse discuter son effet. Si deux lots de plantes fictives reçoivent la même eau et la même température mais diffèrent par l’éclairage, la lumière est la variable comparée. Une croissance différente est un résultat ; l’explication doit rester compatible avec les conditions annoncées.

Une observation courte ne prouve pas à elle seule tous les mécanismes de la nutrition. La qualité du sol, la taille initiale, la durée et le nombre de plantes peuvent aussi influencer un résultat. Les manipulations réelles se conçoivent avec l’enseignant, sans produits ni prélèvements non encadrés.

Correction guidée : le tableau donne 8 cm et 3 cm, donc un écart de 5 cm. La phrase « la lumière explique tout » dépasse les données. Une formulation recevable est : « Dans ces deux lots fictifs, différents seulement par l’éclairage annoncé, la hauteur moyenne est plus élevée dans le lot éclairé ; il faudrait répéter et contrôler d’autres facteurs pour discuter le rôle de la lumière. » Le calcul, l’interprétation et la limite sont ainsi distincts.

Croissance fictive de jeunes plants

Données originales Maxdecours, fictives ; elles illustrent une comparaison contrôlée.

Croissance fictive de jeunes plants
LotLumièreHauteur moyenne après 14 jours
Aoui8 cm
Bnon3 cm

Décris la variable comparée, le résultat et une limite de cette seule série.

À retenir. Une expérience compare des conditions annoncées ; résultat observé et explication ne sont pas synonymes.

Étape 5

La matière circule dans les relations alimentaires

Une chaîne alimentaire représente un transfert de matière entre organismes. Le sens de la flèche doit être défini : dans cette leçon, il va de l’être vivant mangé vers celui qui le mange. Les végétaux chlorophylliens y occupent une place particulière car ils produisent de la matière organique à partir de matière minérale et d’énergie lumineuse.

Les réseaux alimentaires réels sont plus complexes qu’une chaîne de trois organismes. Une espèce peut avoir plusieurs aliments et plusieurs prédateurs. Le modèle aide à raisonner, mais il ne remplace pas l’observation complète d’un milieu.

Un exercice de transfert peut proposer : feuille de chêne → chenille → mésange. Commence par annoncer le sens des flèches, puis identifie la feuille comme productrice de matière organique et les deux animaux comme consommateurs. N’ajoute pas une espèce ou un comportement que le document ne donne pas. Cette retenue transforme un dessin en argument scientifique : on utilise ce qui est observé et on indique ce qui resterait à étudier.

À retenir. Les réseaux alimentaires représentent des transferts de matière ; ils simplifient une diversité de relations réelles.

L’essentiel à retrouver

Ta fiche de révision

  • La lumière est une énergie, non une matière.
  • Eau, sels minéraux et dioxyde de carbone participent aux besoins d’un végétal chlorophyllien.
  • Les animaux prélèvent de la matière organique et réalisent des échanges gazeux.
  • Une expérience sépare variable, résultat, interprétation et limite.

Des erreurs à comprendre

Dire que la plante tire sa nourriture uniquement du sol.

Elle prélève eau et sels minéraux dans le sol mais utilise aussi le dioxyde de carbone et la lumière.

Confondre lumière et matière.

La lumière apporte de l’énergie ; elle n’a pas de masse à ajouter au végétal.

Conclure qu’une seule mesure explique tout.

Identifier les conditions contrôlées et les limites de l’échantillon.

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Sources et repères

Édition Maxdecours · Année scolaire 2026-2027 · Vérification documentaire : 2026-10-24.

Cycle des apprentissages fondamentaux (cycle 2), cycle de consolidation (cycle 3) et cycle des approfondissements (cycle 4) : modification · Ministère de l’Éducation nationale · SVT cycle 4 : vivant et évolution ; démarche scientifique. Annualisation Maxdecours proposée.

Repères annuels de progression et attendus de fin d’année du CP à la troisième · Éduscol — ministère de l’Éducation nationale · Repères de quatrième utilisés comme appui de progression.

L’analyse prépare une démarche ; cultures, prélèvements et observations d’organismes relèvent du matériel et de l’encadrement de l’enseignant.

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