Tutoriel pour comprendre la respiration aquatique
La respiration se manifeste chez les animaux et les plantes par une absorption d’oxygène, puis un rejet de CO2 ou dioxyde de carbone As-tu déjà vu des poissons vivre longtemps hors de l’eau ? Non, ils vivent dans l’eau, bien sûr Et leur mode de respiration est aquatique Dans cette expérience, nous allons découvrir cette
Thème n°7 La respiration et l’occupation des milieux
La respiration aquatique Chez certains animaux aquatiques, le dioxygène dissous est prélevé directement au niveau des tissus qui sont en contact avec l’eau (anémone de mer, éponge, corail) Cependant, un bon nombre d’animaux marins dispose de branchies*, organes spécialisés dans la respiration et
Activité 22 : Des organes pour respirer en milieu aquatique
• La respiration en milieu aquatique se fait grâce à des branchies - Objectifs méthodologiques et/ou techniques • Réaliser une dissection • Réaliser un schéma fonctionnel - Liste du matériel • K7 vidéo La respiration branchiale Réf 40932 • Cristallisoir Réf 06562 • Cuvette à dissection Réf 13975
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La respiration en milieu aquatique Chez le poisson, les échanges gazeux se font entre l'eau et l'organisme par l'intermédiaire des branchies et grâce aux mouvements respiratoires qui créent un courant d'eau Le dioxygène dissous quitte Iteau pour passer dans le sang contenu dans les filaments branchiaux
La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu
La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu aérien Comparaison de la fonction respiratoire chez les Téléostéens et chez les Mammifères (terrestres) Introduction Comme la plupart des organismes vivants et à l’instar de tous les autres Métazoaires, les Vertébrés possèdent des
La respiration dans différents milieux
La respiration peut se faire en milieu aérien (dans l’air) ou en milieu aquatique (dans l’eau) Comment fonctionnent les organes respiratoires des animaux ? II/ Les organes respiratoires des animaux sont de trois types : les branchies, les poumons et les trachées
Les mouvements respiratoires de la bouche du poisson
1 Réalisez la dissection de l'appareil respiratoire d'un poisson en respectant les consignes suivantes Étape 1 : Soulevez l’opercule à l'aide de la pince fine et enlevez la à l'aide des ciseaux 2 Observez et comptez les organes de l'animal visibles et complétez la phrase suivante (I1) (Ec1)
LES ACTIVITES AQUATIQUES
Education à la citoyenneté, à la responsabilité, la solidarité Education à la santé: hygiène (contrôler sa respiration, prendre une douche avant d’entrer dans le bain, mettre un bonnet de bain ) Attendus de fin de cycle S’engager dans le milieu aquatique dans toutes ses dimensions en toute sécurité
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La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu aérien (2014) | Page 1 Université de Nantes
Préparation au Capes externe (T. JEAN) Éléments de correction1 du Capes blanc (écrit type 1) du 21 novembre 2014
La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu aérienComparaison de la fonction respiratoire chez les Téléostéens et chez les Mammifères (terrestres) Introduction Comme la plupart des organismes vivants Vertébrés possèdent des
cellules quATP (adénosine triphosphate). Cette molécule estessentiellement produite par la respiration cellulaire lors de laquelle de la matière organique est oxydée par du
dioxygène, ce qui aboutit à la formation de dioxyde de carbone. Aussi, les organismes assurent un prélèvement de
dioxygène dans leur environnement et un rejet de dioxyde de carbone ces échanges gazeux portant le nom de
respiration caractérisés par exemple par la présence de vertèbres), : les branchies pour les organismes aquatiques et les
poumons chez les organismes aériens, les deux milieux ayant des propriétés physico-chimiques très différentes : Le milieu aquatique est
égale
négligeable en milieu aérien.Le milieu aquatique es ce qui nécessite
une énergie plus importante pour le mettre en mouvement.Le mi lieu aquatique est 30 fois plus pa uvre en d ioxygè ne que l e milieu a érien faible
disponibilité du dioxygène dans le milieu pour les organismes aquatiques.Le milieu aquatique est, par nature, moins desséchant que le milieu aérien qui possède un fort potentiel
hydrique et est profondément déshydratantLa fonction respiratoire se réalisant
des caractéristiques du milieu de vie. de la respirationchez les Téléostée ns (Vertébrés vivant en mili eu aquatique, caractérisés p ar des nageoires rayonn ées et une
nageoire caudale homocerque) et chez les Mammifères (Vertébrés Tétrapodes aériens caractérisés par des poils et
Comment les Téléostéens et les Mammifères terrestres prélèvent-ils efficacement du dioxygène et rejettent-
ils du dioxyde de carbone dans des milieux de v ie aux prop riétés différente s, respectivement le milie u
aquatique et le milieu aérien ? Nous allons essayer de répondre à ce problème en étudiant et la structure des
échangeurs respiratoires assure une diffusion efficace des gaz en lien avec le milieu de vie (au niveau duquel se
réalisent les échanges gazeux respiratoires). Nous verrons ensuite comment la mise en place de processus actifs et
modulables de mise en mouvement du milieu extérieur permet de maintenir des gradients de pression partielle en
gaz resp iratoires élevés entre milieu intérieur e t fluide exte rne, là encore en lien avec des modal ités propres à
chaque milieu. Enfin, nous essaierons de comprendre comment, dans chaque type de milieu, le couplage de la
circulation du milieu intérieur (le sang) avec la fonction respiratoire et autransport efficace des gaz respiratoires. 1 Quelques remarques générales sur ce corrigé : 1.Ce corrigé est une proposition : il ne prétend en aucun cas être un modèle ou la meilleure solution possible de traitement duméthodologie 2.Ce corrigé se rapporte précisément au sujet blanc qui vous a été soumis le 21 novembre 2014 : un sujet avec un libellé
il faut se garder.3.étude des documents doit ici être intégrée à la dissertation de manière fluide mais rigoureuse : je rédige en vert
rmations ne découle pas de manière nécessaire des données du document.4.Ce su jet suppos e un plan co mparatif : da ns un tel sujet, il convient de trouver une problématique support à la comparaison -même, mais bien les enseignements que celle-ci apporte par
rapport à cette problématique. Le plan doit être, dans la mesure du possible, fondé sur les points communs
cile). La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu aérien (2014) | Page 2 I. Les échangeurs respiratoires (branchies ou poumons) : des surfaces importantes et fines, évaginées ou invaginées selon la portance du milieu et protégées A. Des échanges gazeux respiratoires toujours régis par la loi de Fick Chez les Téléostéens comme chez les Mammifères, la diffusion des gaz respiratoires au travers de surfaces
première loi de Fick qui peut être exprimée comme suit : AJ = flux de gaz
SK " constante » dépend du gaz
ǻP = différentiel de pression partielle entre les deux compartiments e laisse passer aisément les gaz respiratoires. efficace que :¾ S
>> les échangeurs offrent généralement une , souvent grâce à des replis ou circonvolutions ou
encore une ramification de conduits. ¾ K : le gaz passe facilement au travers des tissus. ¾ ǻP : la différence de pression partielle entre les deux compartiments est importante. >> il y permettant la diffusion des gaz au niveau des surfaces respiratoires ou des capillaires.¾ e
>> les échangeurs présentent souvent une paroi très fine entre milieu interne et milieu externe (de même que les capillaires où
B. Des surfaces importantes et repliées, de faible épaisseur, permettant une diffusion efficace des
gaz respiratoires Chez les Téléostéens comme chez les Mammifères, les surfaces présentent divers niveaux de replis qui
Chez les Téléostéens, quatre holobranchies (soit huit en tout)constituées de deux séries de lames branchiales qui sont portées chacune par un axe squelettique nommé
arc branchial, lequel présente le plus souvent des épines calcifiées nommées branchiospines (figure 1). Ces
branchies sont situées dans la cavité pharyngienne (= cavité branchiale) qui communique avec la cavité
buccale. Chaque lame branchiale est elle-même divisée en lames secondaires ou lamelles branchiales au
niveau desquelles se réalisent les échanges gazeux. : chez une Truite par exemple, la surface des branchies est estimée à 400 cm2. (inclus document 1)a. Utiliser le document 1 et le compléter : cavité pharyngienne (= branchiale), cavité buccale, arc branchial,
éventuellement (en précisant alors que la sorti b. : montrer une branchie longitudinalement et sa division en nombreuses lames puis faire un gros plan sur une lame pour y montrer les lamelles. lamelle peut attendre le point suivant. Chez les Mammifères, les poumons (figure 2) prolongent les cavités buccale et nasale. Ils sont précédés
pharynx (qui assure notamment larynx permettant laproduction de sons grâce aux cordes vocales. Ils sont fondamentalement constitués réseau tubulaire
ramifié trachée artère divisée en bronches qui se divisent elles-mêmes en bronchioles de
utissement dans des structures lacunaires en forme de petits sacs, les alvéoles pulmonaires, où se réalisent les échanges gazeux respiratoires. La surface alvéolaire adulte par exemple représente entre 70 m2 à 100 m2.Figure 2. Organisation d
celui du diaporama)2. Une faible épaisseur entre le fluide externe et le milieu intérieur
Chez les Téléostéens comme chez les Mammifères, lesépithéliums fins qui permettent le passage du dioxygène du fluide externe vers le milieu intérieur et du
dioxyde de carbone du milieu intérieur vers le fluide externe. Le document 2 est un cliché microscopique (probablement au microscope électronique à transmission) qui
Téléostéen (Truite). On observe que le milieu extérieur (eau) est séparé du lame basale cellule en pilier qui limite la lacune La respiration des Vertébrés en milieu aquatique et en milieu aérien (2014) | Page 3 sanguine. Le décollement entre lame basale et épithélium externe est probabl ; si on ne tient pas compte de ce décollement.connaissances, nous savons que les lamelles sont parcourues par deux vaisseaux sanguins dont le contenu
fuite dans des lacunes au niveau des lamelles qui sont fondamentalement les lieux des échanges respiratoires
(figure 3).Faire un schéma global de la lame avec les lamelles, montrant les deux vaisseaux, la lacune sanguine, les
justement le (plutôt que de coller le document pour ne rien y ajouter !) du document2. Ajouter des flèches montrant le sens des échanges gazeux et, si le
des fluides interne et externe. Le document 3A est un cliché microscopique (probablement au microscope électronique à transmission) qui
Téléostéen (Truite). On observe que le milieu extérieur (eau) est séparé du un épithélium constitué de très fines cellules (pneumocytes de type I), une lame basalemoins de air et le sang. On notera la présence de fibroblastes qui participent à la production de
la lame basale. nos connaissances, nous savons pneumocytes de types II, surfactant qui permet de diminuer la tension superficielle dans les alvéoles, ce qui effondrement alvéolaire et leur collapsus (figure 4).Figure 4. Organisation de la paroi alvéolaire
(avec tous les constituants sus-décrit) dont une partie sera le du document 3A. C. Des surfaces évaginées en milieu porteur (aquatique) et invaginées en milieu peu porteur (aérien) La portance importante du milieu aquatique
" suspension » des branchies qui sont des structures fondamentalement évaginées (figure 1). Portées par
lames branchiales La faible portance du milieu aérien
poumons sont au contraire des cavités invaginées (figure 2) dont la forme est maintenue par un accolement
étroit, grâce à la plèvre, à la cage thoracique, partie du squelette axial au sein de laquelle se situent les
poumons et . On notera la présence danneaux cartilagineux à fonction rigidifiante dans les conduits
aériens. D. Des surfaces protégées des agressions mécaniques et de la déshydratation (ou de la surhydratation !)1. Une protection mécanique
Chez les Téléostéens comme chez les Mammifères, les échangeurs respiratoires sont protégés par des
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