La respiration chez les êtres vivants : cours de 5e

Tu respires sans y penser, des milliers de fois par jour. Pourtant, une question simple se cache derrière ce geste : à quoi sert-il ? Pour y répondre, on part de ce qui distingue un être vivant d'un objet.

Dans ce chapitre, tu vas apprendre à raisonner comme un scientifique : observer, poser une question, imaginer une expérience, puis conclure. Tu verras que la respiration n'est pas réservée aux animaux qui ont des poumons.

Se développer, se déplacer, se reproduire : toutes ces actions demandent de l'énergie. Un être vivant en a besoin pour se maintenir dans son milieu, un peu comme une voiture a besoin de carburant pour rouler.³ Cette comparaison te donne la première piste : si l'organisme dépense de l'énergie en permanence, il doit en recevoir en permanence.

Un être vivant n'est jamais isolé. Il prélève de la matière dans son environnement.¹ Un animal mange, une plante absorbe de l'eau, et ce prélèvement se fait aussi par des gaz. Ce que l'organisme prend, il le transforme ; ce qu'il ne garde pas, il le rejette dans le milieu.

On parle d'échanges entre l'organisme et son milieu. La nutrition regroupe ces échanges : elle est étudiée comme l'une des réponses aux besoins des êtres vivants.³

Parmi les substances présentes chez les êtres vivants, on trouve des gaz, notamment O2 et CO2, ainsi que de l'eau.⁵ Ces deux gaz sont au centre de la respiration.

Pourquoi ces gaz ? Reprends l'idée de l'énergie. L'organisme a besoin d'énergie, il prélève de la matière dans son milieu,¹ et le dioxygène fait partie des prélèvements. Le dioxyde de carbone, lui, ressort : c'est un déchet de ce fonctionnement. Tu retrouveras ce lien quand tu étudieras les besoins des végétaux.

Les gaz sont invisibles. Pour montrer qu'un être vivant en prélève ou en rejette, on enferme l'organisme dans une enceinte fermée et on compare l'air avant et après. On raisonne comme une enquête : si l'organisme prélève un gaz, il en restera moins dans l'air ; s'il en rejette un, il y en aura plus.

Le témoin est la clé. Si la quantité de gaz change aussi dans l'enceinte vide, tu ne peux pas attribuer le changement à l'être vivant. Dans une expérience bien conçue, une seule chose diffère entre les deux enceintes : la présence de l'organisme.

Cette méthode fait partie des activités proposées pour étudier les besoins des êtres vivants au cycle 4 : on mesure le gaz contenu dans l'air d'une enceinte.³

Tout être vivant est constitué d'une ou plusieurs cellules, et la cellule est le point commun à tous les êtres vivants.² Qu'il s'agisse d'un champignon, d'une plante ou d'un animal, il possède donc des cellules qui ont besoin d'être approvisionnées. Voilà pourquoi la respiration concerne tous les êtres vivants, et pas seulement les humains.

Les moyens, eux, changent selon le milieu. Les êtres vivants occupent des milieux variés, et ils interagissent avec eux.¹ Un animal qui vit dans l'air, un animal qui vit dans l'eau, une plante, un champignon : leurs surfaces d'échange ne se ressemblent pas. L'idée à retenir est la suivante : les organes diffèrent, la fonction reste la même, c'est-à-dire prélever O2 et rejeter CO2.

Pour t'entraîner à raisonner, tu peux te demander, pour un être vivant donné : où se trouve le gaz dont il a besoin ? Comment arrive-t-il jusqu'à ses cellules ? Où repart le gaz rejeté ?

Reprenons l'image de la voiture : plus elle roule vite, plus elle consomme. Pour un être vivant, c'est pareil. Quand tu cours, tu te déplaces, donc tu dépenses davantage d'énergie.³ Tu as besoin de davantage de dioxygène, et ton corps rejette davantage de dioxyde de carbone. Tu le remarques : ta respiration s'accélère.

On peut mesurer ce phénomène. Compte le nombre de mouvements respiratoires en une minute au repos, puis après un effort. Le second nombre est plus grand : ton organisme s'adapte à la demande.

Cette notion prépare plusieurs chapitres. Tu retrouveras le dioxygène et le dioxyde de carbone dans l'étude des besoins des végétaux. L'énergie reviendra avec la reproduction, qui demande aussi de l'énergie.³ Enfin, l'étude des interactions entre les êtres vivants et leur environnement¹ te montrera que ces échanges de gaz relient les organismes à leur milieu.