1 M. Cocriamont, V. Fabre et B. Kuyl
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SciencesAction est une collection de sciences pour le premier degré. SciencesAction 1 (première année) se compose, pour l’élève : • d’un livre-ressources • d’un cahier d’activités
M. Cocriamont, V. Fabre et B. Kuyl
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VAN IN
ISBN 978-90-306-4930-4
509158
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science action cover ressource 2014.indd 1
16/01/2014 13:56:58
Michèle Cocriamont Valérie Fabre Bénédicte Kuyl
Udiddit, la plateforme d’exercisation en ligne pour les élèves et les enseignants La plateforme Udiddit te donne accès à : - du matériel de cours Ton professeur pourra t’indiquer comment accéder à Udiddit.
, collection de sciences Composition de SciencesAction 1 Pour l’ élève - Livre-Ressources - Livre d’activités Pour l’enseignant - Guide pédagogique - Site Internet : www.sciencesaction.be Auteurs : Michèle Cocriamont, Valérie Fabre, Bénédicte Kuyl Couverture : Françoise Grisay Mise en page : Michel Raj Illustrations / dessins scientifiques : Eric Walravens, Serge Nanson Les auteurs tiennent à remercier pour leur collaboration : G. Boulet, Dr De Win, C. Hernal, F. Kuyl, J. Lints, J-P. Michiels, L. Nachtergaele, I. Slypen, Prof. F. Thys, L. Vanhanne, N. Warzée, les professeurs qui ont testé les élèves de 1° de la promotion 2008-2009 de St-Louis (Bxl), la Providence (Woluwé-St-Lambert) et Maria Assumpta (Bxl), ainsi que leurs époux. L’éditeur s’est efforcé d’identifier tous les détenteurs de droits. Si malgré cela quelqu’un estime entrer en ligne de compte en tant qu’ayant droit, il est invité à s’adresser à l’éditeur. Les photocopieuses sont d'un usage très répandu et beaucoup y recourent de façon constante et machinale. Mais la production de livres ne se réalise pas aussi facilement qu'une simple photocopie. Elle demande bien plus d'énergie, de temps et d'argent. La rémunération des auteurs, et de toutes les personnes impliquées dans le processus de création et de distribution des livres, provient exclusivement de la vente de ces ouvrages. En Belgique, la loi sur le droit d'auteur protège l'activité de ces différentes personnes. Lorsqu'il copie des livres, en entier ou en partie, en dehors des exceptions définies par la loi, l'usager prive ces différentes personnes d'une part de la rémunération qui leur est due. C'est pourquoi les auteurs et les éditeurs demandent qu'aucun texte protégé ne soit copié sans une autorisation écrite préalable, en dehors des exceptions définies par la loi.
© Editions Van In, Wavre-Wommelgem, 2008 Tous droits réservés. En dehors des exceptions définies par la loi, cet ouvrage ne peut être reproduit, enregistré dans un fichier informatisé ou rendu public, même partiellement, par quelque moyen que ce soit, sans l'autorisation écrite de l'éditeur. 1re édition, 3e réimpression : 2016 ISBN 978-90-306-4930-4 D/2009/0078/457 Art. 509158/04
1. Vivants ou non-vivants ?
2
S ur Terre, on peut distinguer différents milieux de vie dans lesquels les êtres vivants entrent en relation
2. Pour se nourrir…
8
Les comportements alimentaires de quelques animaux terrestres
34
Digérer les aliments et absorber les nutriments
4. Ouf ! On respire !
VA
5. Circulez, circulez !
N
Prélever l’oxygène de l’air
IN
3. On en mangerait !
42
50
Transporter les nutriments et l’oxygène
6. 1+1 = 3
s
Se reproduire
on
7. Au fur et à mesure
60
84
Grandeurs et unités
iti
8. Secrets d’états
92
Ed
Les états de la matière
9. Méli-mélo
98
Les mélanges
10. Ça chauffe en coulisses…
102
Chaleur et température
11. Renversons la vapeur !
106
Les changements d’état
Lexique
112
Table des matières
117
IN
Digérer les aliments et absorber les nutriments
VA
L’enfer de l’équipage au grand complet du navire Pot-au-feu a commencé dans la bouche : les carottes, poireaux et courgettes tranchés par les incisives; les morceaux de bœuf déchirés par les canines; les navets et pommes de terre écrasés, broyés par les prémolaires et molaires… Chaque bouchée était mastiquée, réduite en bouillie, copieusement douchée d’un liquide fabriqué par les glandes salivaires : la salive. Elle commençait déjà à dégrader les morceaux de féculents*… La digestion des aliments s’annonçait mouvementée.
finalement nous transformer en une bouillie de particules d’un millimètre de diamètre. Nous, les officiers mariniers : protides, glucides, lipides, eau, sels minéraux, vitamines et fibres, étions méconnaissables, perdus dans une sorte de soupe…
N
Voyage intérieur… L’aventure digestive d’un aliment !
iti
on
s
Ensuite, un autre gardien a entrouvert la porte de la seconde écluse. Nous nous sommes sentis éjectés par petits jets vers l’intestin grêle. A partir de cet instant et jusqu’à la fin du voyage, nous avons tous subi de multiples contractions : c’étaient les mouvements répétitifs exercés par l’intestin grêle. Nous avions déjà vécu cette situation dans l’œsophage. Nous tanguions. Ce n’était pas le moment d’être malades !
Ed
La langue, agacée par toute cette agitation, a alors fait un mouvement ondulatoire qui a eu pour effet de déverser l’équipage du bol alimentaire dans le pharynx : carrefour entre les voies respiratoires et digestives. Par cet acte réflexe de déglutition*, le bol alimentaire atteint l’œsophage qui, doué de mobilité, nous a bousculés par une batterie de contractions musculaires. Il a joué là un rôle important dans notre migration. Le gardien de la dernière écluse a ensuite ouvert la grande porte : chute brutale dans l’estomac. Quelle horreur ! Aidée par de puissantes contractions, cette immense machine à laver nous a brassés, nous a pétris et triturés en nous humidifiant, nous imprégnant et nous décomposant de son suc* gastrique. Pour
34
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
C’est dans le duodénum (la première partie de l’intestin grêle) que nous avons une fois encore été victimes de giclées et de bombardements de toutes sortes. La vésicule biliaire envoyait de la bile – fabriquée par le foie – destinée à neutraliser l’acidité et agissant comme détergent : elle a ainsi transformé les grosses gouttes de graisse en une fine émulsion*. Et comme si cela ne nous suffisait pas, en même temps, le pancréas nous a arrosés de son suc pancréatique. Ces pirates cassaient les chaînes qui nous unissaient… «Te fais pas de bile», me disait l’eau, « Le plus dur est presque passé ! ».
IN
Je me suis alors sentie refoulée et asséchée par le gros intestin qui absorbait l’eau et les micronutriments. Il régnait à l’intérieur de celui-ci un désordre indescriptible. Pour finir, j’ai été comprimée avec d’autres rescapés pendant un bref moment au cap du rectum, quand tout à coup, le cyclone anus nous a expulsés… et je ne vous dis pas dans quel état !
VA
Tout au long du voyage, les officiers vitamines et sels minéraux (les micronutriments) débarquaient au compte-gouttes en passant au travers des parois vascularisées de l’estomac, de l’intestin grêle et du gros intestin. Les autres officiers : protides, glucides et lipides (les macronutriments) arrivaient tous à leur dernière dégradation… C’est à ce moment-là que nous avons décidé de prendre des caps différents. J’ai alors vu disparaître ce qui restait de mes compagnons. Plus tard, les officiers macronutriments m’ont envoyé un message : « Avons été absorbés par les villosités* intestinales… Sommes dans les capillaires sanguins… Arrivons à bon port, aux cellules du corps ».
intestin (le côlon) dans lequel des milliards de bonnes bactéries nous ont accueillis à bras ouverts. Celles-ci dégradaient les derniers rescapés (les résidus), mais étaient aussi responsables de la production des gaz. C’est alors qu’une partie de l’intestin m’a interpellée : « Eh toi, la fibre alimentaire, tu es en transit. Va-t-en puisque tu n’as plus rien à faire ici ! ».
N
En poursuivant notre croisière, poussés par des contractions régulières nous avons tournoyé à l’intérieur des parois intestinales, puis, le suc intestinal a achevé le travail.
iti
on
s
Mais cela risquait de mal tourner pour les quelques marins encore survivants. Nous n’étions plus que dix pour cent de l’équipage. On nous surnomma alors les résidus. Certains parmi nous se sont laissés entraîner dans le tourbillon de l’appendice. La majorité des résidus dont je fais partie a été déshydratée par les villosités* internes du gros
Ed
Le sais-tu ?
• Le système digestif se divise en deux parties : - les organes du tube digestif remplissent une fonction mécanique, voire chimique utile à la digestion. Ils sont un lieu par lequel passent les aliments. - les organes annexes qui jouent un rôle dans la digestion mais par lesquels le bol alimentaire ne passe pas. • Une glande digestive est un organe du système digestif qui, au contraire des autres organes comme l’estomac ou l’intestin, ne voit pas les substances avalées (le bol alimentaire) la traverser.
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
35
IN
Les dents La langue Les glandes salivaires
L’ œsophage
on
s
VA
N
Le pharynx
iti
Le foie La vésicule biliaire
Ed
Le duodénum
L’ estomac Le pancréas Le gros intestin L’ intestin grêle
L’ appendice Le rectum L’ anus
36
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
J’ai le temps et je prends un petit-déjeuner Énergie
Glucides
Lipides
Protides
(kJ)
(g)
(g)
(g)
140
276
14
1
2
Thé
0
0
0
0
0
Un morceau de sucre
5
Nom de l’aliment 2 kiwis
IN
Masse de la portion (g)
84
5
0
0
75
849
42
1
6
Confiture
30
330
21
0
0
N
Baguette Fromage blanc
150
502
5
5
13
5
84
5
0
0
405
2125
92
7
21
VA
1 cuillère à café de sucre Total
Glucides
Lipides
Protides
(kJ)
(g)
(g)
(g)
150
539
21
2
5
1547
45
18
6
2086
66
20
11
75
Ed
Biscuits fourrés au chocolat
Énergie
on
Lait chocolaté
Masse de la portion (g)
iti
Nom de l’aliment
s
Je suis en retard… je grignote
Total
225
Je n’ai pas faim et/ou je n’ai pas le temps Le sais-tu ? • Déjeuner vient du latin disjejunare qui signifie rompre le jeûne. • Les termes anglais breakfast et espagnol desayuno reprennent aussi cette signification.
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
37
Pour un choix équilibré
La pyramide te permet de visualiser l’importance des aliments à consommer chaque jour. Veille à manger à tous les repas des aliments de chaque groupe.
Grignotages
Les graisses
VI IV
N
III
Les fruits
VA
II
Ed
iti
on
s
I
La roue alimentaire te permet de connaître les 6 groupes d’aliments (les boissons - les produits laitiers les féculents - les fruits et légumes les viandes, les poissons et les œufs les matières grasses) constituant une alimentation équilibrée. Le premier cercle (bleu) représente les nutriments qu’apporte l’aliment. Le deuxième cercle (beige) représente le rôle des différents nutriments.
38
V
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
Les produits laitiers
IN
Les viandes, les poissons, les œufs
Les légumes
Les féculents
Les boissons
Chaque fois que tu fais une activité (manger, réfléchir, pratiquer du sport, écouter de la musique…), tu dépenses de l’énergie. Voici pour une heure d’activité, les dépenses d’énergie exprimées en kilojoules (kJ) de l’ homme en fonction des différentes activités.
Chanter 500 kJ
Nager 2500 kJ Dormir 300 kJ
VA
N
IN
Danser 1250 kJ
Jouer au basket 1650 kJ
on
s
Jouer au badminton 1250 kJ
Ed
iti
Le sais-tu ?
• Une demi-heure d’activité physique modérée et pratiquée tous les jours est excellente pour ta santé. • La dépense d’énergie peut varier en fonction du sexe, de l’âge et de la masse de la personne.
Balayer 700 kJ
Écouter de la musique 300 kJ Écrire 500 kJ
Pratiquer de l’équitation 1100 kJ
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
39
Ed
iti
La sauterelle
on
s
VA
N
IN
Le cerf
40
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
VA
N
IN
Le cloporte
L’ œsophage
iti
L’ estomac
on
s
L’effraie des clochers
L’ intestin grêle
Ed
Le gros intestin Le foie
Le pancréas
Les glandes salivaires
3. Digérer les aliments et absorber les nutriments
41
1. Vivants ou non-vivants ?
2
2 4 6 7
2. Pour se nourrir…
8
Les comportements alimentaires de quelques animaux terrestres
iti
3. On en mangerait !
34
- - - - - - -
Ed
Digérer les aliments et absorber les nutriments
- - - -
La composition de l’air ambiant Les échanges gazeux L’ appareil respiratoire de l’homme Les 2 temps de la ventilation pulmonaire La santé, une priorité La santé au quotidien Une histoire vraie
Carnet de bord du navire Pot-au-feu 34 Le système digestif humain 36 Le petit-déjeuner : 25% des besoins quotidiens 37 La pyramide alimentaire, une approche quantitative 38 La roue alimentaire, une approche qualitative 38 L’activité physique et la dépense énergétique 39 Les systèmes digestifs d’animaux de milieux terrestres 40 Le cerf 40 La sauterelle 40 Le cloporte 41 L’ effraie des clochers 41
IN
42 43 44 45 47 48 49
50
Transporter les nutriments et l’oxygène
L’appareil circulatoire Le cycle cardiaque Les vaisseaux sanguins L’ appareil circulatoire de l’homme La composition du sang à 100% vital ! La chaîne du sang frais Les composants du sang Quelle plaie ! La circulation chez les animaux Le criquet Le lombric La grenouille Le renard
N
- - - - - - - - - - - - -
VA
8 11 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 33
s
La dame blanche L’œuvre du typographe Mimétis, le favori La bête ardennaise Le nain rouge des forêts Le roi de la forêt Eric qui pique Arachné, tisseuse hors pair Angélique, machine de guerre Pipelette l’audacieuse Qui est mangé par qui ? Réseau alimentaire de la forêt Réseau alimentaire du jardin
- - - - - - -
5. Circulez, circulez !
on
- - - - - - - - - - - - -
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Prélever l’oxygène de l’air
Sur Terre, on peut distinguer différents milieux de vie dans lesquels les êtres vivants entrent en relation les uns avec les autres
- La forêt enchantée - Le jardin où il fait bon vivre - La vie en ville - La tourbière
4. Ouf ! On respire !
6. 1+1 = 3
50 51 52 53 54 55 56 57 58 58 58 59 59
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Se reproduire
- Suis-je comme les autres ? - Les appareils génitaux - Le cycle de la femme - De la conception à la naissance - L’accouchement - La grossesse multiple - Le miracle de la vie - La contraception - De l’œuf à la poule, quoi de neuf ? - La reproduction sexuée des plantes à fleurs - La reproduction asexuée des plantes à fleurs ou la multiplication végétative - Les champignons
60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 81 82
Table des matières
117
7. Au fur et à mesure
84
Grandeurs et unités
- Lecture d’une étiquette alimentaire - La longueur - La masse - Le temps - L’aire - Le volume ou la capacité
Les états de la matière
9. Méli-mélo
93 94 97 97 97
VA
- Corps et matière - La forme et le volume suivant l’état de la matière - Volume de l’eau et de l’air - Les états de différents métaux à 20°C - Corps pur ou mélange ?
98
99 100
on
- Recette de la pâte à crêpes - Les techniques de séparation…
s
Les mélanges
10. Ça chauffe en coulisses…
102
Chaleur et température
Ed
iti
- Les thermomètres et leurs différentes utilisations - Histoire du thermomètre - Mesurer, c’est nécessaire - Chat alors !
11. Renversons la vapeur !
103 104 104 105
106
Les changements d’état
- Chouette, enfin de la neige ! - La solidification et la fusion - La vaporisation et la liquéfaction ou condensation en liquide - La sublimation et la sublimation inverse ou condensation en solide
107 108 110 111
Lexique 112 118
Table des matières
IN
92
N
8. Secrets d’états
86 87 88 89 90 91