Thème 1 : La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant Thèmes 1A : génétique et évolution Thème 1A5 : Relation entre organisation et mode de vie des êtres vivants : la vie fixée chez les plantes

« Thème 1 : La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant Thèmes 1A : génétique et évolution Thème 1A5 : Relation entre organisation et mode de vie des êtres vivants : la vie fixée chez les plantes Introduction : Constats à partir du film film de la graine au fruit La plante vit fixée ; toutes ses fonctions vitales sont assurées sous cet état : - croissance = nécessite de prélever des nutriments (sol et atmosphère) - reproduction = nécessite de disséminer pollen et graines Comment la plante, qui vit de façon fixée, assure-t-elle sa croissance (prélèvement des nutriments, circulation dans les tissus), et sa reproduction (échange de gamètes et dissémination des graines) ? A) les plantes, une organisation adaptée aux contraintes de la vie fixée : 1) la circulation des éléments nutritifs dans la plante : Où circulent ces élément dans la plante ? Act.

1 : réaliser et observer des CT d’organes végétaux pour comprendre comment les éléments prélevés circulent dans les tissus de la plante répertoire du TP Fiche TP : Travail par binômes : - une racine d’iris + une tige de renoncule (réalisation de CT) - une lame de rasoir par élève, sureau, verre de montre + grille - un microscope, lames, lamelles - matériel pour coloration au carmin vert d’iode - une feuille de poireau, vernis à ongles, pinceau, pince - postes informatique latéraux Bilan : Des systèmes conducteurs permettent les circulations d’éléments nutritifs dans la plante, notamment entre les organes aériens et souterrains. Deux flux de matières circulent dans la plante dans deux réseaux distincts de vaisseaux conducteurs : - la sève brute, une solution très diluée d’eau et de sels minéraux absorbés dans le sol, qui circule de façon ascendante dans les vaisseaux du xylème. - la sève élaborée, solution enrichie en molécules organiques produites au niveau de l’appareil aérien par la photosynthèse, qui circule de façon descendante dans les vaisseaux du phloème. 2) Sa relation avec le milieu environnant : Comment est organisée la plante ; comment assure-t-elle les échanges avec le milieu environnant ? Act.

1 : rappeler l’organisation générale d’une plante et évaluer ses surfaces d’échanges avec le milieu environnant Act 1thème 1A5 vie fixée chez les plantes pour le cours.doc Correction : Pour la racine (calculer) Zone pilifère : 4 cm donc : 30 µm 50 poils absorbants 4.104 µm 50 x 4.104 / 30 = 66666 Surface d’un poil à partir de la photo : L = 225 µm ; R = 7.5 µm Aire = 2 R L = 10603 µm2 10603 x 66666 = 7,07.

108 µm2 = 7,07 cm2 Pour la feuille (TP) Surface d’échange importante = qqs dizaines de cm2 = très grand/épaisseur Les altérations de la feuille (parasitisme par ex.) diminuent cette surface de contact avec l’atmosphère Bilan : a) des organes adaptés aux contraintes de la vie fixée : La plante est constituée d’un appareil végétatif comportant des racines en relation avec le sol, et des tiges feuillées en relation avec l’atmosphère. Les nutriments prélevés sont : - le CO2 atmosphérique nécessaire à la photosynthèse - l’eau et les ions minéraux présents dans le sol (solution du sol) Ces éléments étant présents en très faible quantité ; la plante doit donc prélever des substances nutritives très diluées dans le milieu où elle vit fixée. Elles développent pour cela des structures constituant des surfaces d’échange importantes : b) les racines, surface d’échange avec le sol : des racines dont des cellules de la périphérie sont différenciées en poils absorbants : l’ensemble représente une grande surface d’échange avec le sol permettant le prélèvement de la solution du sol (eau + ions) qui est très diluée. c) les feuilles, surface d’échange avec l’atmosphère : des feuilles aplaties formant une surface d’échange importante avec l’atmosphère, et permettant ainsi de prélever le CO 2 et de capter la lumière. La feuille présente également une structure interne favorisant les échanges avec l’atmosphère : - un tissu formant une atmosphère interne = parenchyme lacuneux - des stomates = deux cellules épidermiques ménageant entre elles une ouverture permettant les échanges avec l’atmosphère (vapeur d’eau, CO 2, O2) 3) des mécanismes de défense en relation avec la vie fixée : Comment la plante qui vit fixée est-elle protégée des agressions du milieu environnant ? Exercice type 21 : raisonner un problème scientifique en s’appuyant sur un nombre réduit de documents ; questionnement ouvert ou QCM Exploiter les données observées dans les parcs naturels d’Afrique du sud pour reconstituer l’enchaînement des faits ayant conduit à la surmortalité des koudous. 1) une variabilité dans une population d’individus : Une population est un ensemble d’individus d’une même espèce mais ne possédant pas les mêmes caractères c’est à dire les mêmes combinaisons d’allèles pour leurs gènes. Au sein d’une population il existe donc une diversité génétique correspondant à la fréquence de ces allèles. Pour chaque gène, il existe une grande variété d’allèles formés au cours du temps par mutations ; ces allèles sont transmis au hasard au cours de la reproduction sexuée ; la fréquence des allèles varie au cours du temps et ne dépend pas toujours de leur force (dominance/récessivité). Deux allèles déjà présents dans les populations de Phalènes, mais dont la fréquence dépend de l’environnement. 2) une modification des populations au cours du temps : a) par la sélection naturelle : La modification rapide d’une population est fonction des conditions de l’environnement : il s’exerce sur certains allèles une sélection naturelle ; les individus les mieux adaptés au milieu ont plus de chances de survivre et de transmettre leurs allèles : cela modifie la population au cours du temps. a) par le hasard : les allèles présents chez un individu d’une population dépendent du hasard du brassage génétique ; les allèles qui ne confèrent pas d’avantage, ni d’inconvénient à l’individu qui les porte se répandent de manière aléatoire dans la population : c’est la dérive génétique si l’effectif de la population est faible……disparition d’allèles qui appauvrit la diversité de la population Correction : 1° étape : extraire des informations utiles à la résolution du problème - le texte révèle que lorsque les koudous broutent les feuilles d’acacia, celles-ci produisent des tanins dont la teneur augmente avec l’intensité de la consommation : il s’agit donc d’une réponse de la plante à la consommation de ses feuilles qui constitue une agression. - la deuxième information du texte révèle qu’il existe une communication chimique entre plantes voisines : les arbres dont les feuilles sont broutées émettent un gaz, l’éthylène qui stimule la production de tannins par les arbres voisins.

Les arbres qui sont au voisinage d’un arbre brouté enrichissent donc aussi leurs feuilles en tanins. Le 1° graphe indique que la mortalité des koudous augmente quand la teneur des feuilles en tanins augmente (ex.

: 10% de mortalité pour une teneur en tanins = à 9% de la MS). Le 2° graphe indique que la mortalité des koudous est d’autant plus grande qu’ils sont nombreux (ex.

: mortalité entre 5 et 15% quand il y a 6 koudous/100 ha ; mortalité entre 15 et 20% quand il y en a 8). Le 3° graphe indique que plus il y a de koudous, plus la teneur en tanins des feuilles d’acacias est élevée (ex.

: 3/4 koudous = 5,5% de tanins ; 12 koudous = 11% de tanins). 2° étape : proposer une explication en cohérence avec ces informations : Quand la population de koudous augmente, la teneur en tanins des feuilles augmente : cela est lié au broutage répété qui stimule les feuille (G3 + texte). Cependant, les tanins sont toxiques pour les koudous puisque leur % de mortalité varie avec la teneur des feuilles en tanins (G1). Plus il y a donc de koudous sur le territoire, plus la réponse des feuilles est importante et généralisée puisque les arbres agressés stimulent les.... »