Fiche de questions
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T1A – Chap 5 La vie fixée chez les plantes, résultat de l’évolution SVT – TS Au fil de l’évolution, les plantes à fleur ont vu leur organisation s’adapter aux contraintes de la vie fixée à l’interface entre deux milieux très différents et variables au cours du temps : le sol et l’atmosphère. Comment l’organisation et la reproduction des plantes à fleur se sont-elles adaptées à la vie fixée ? 1. Nutrition et vie fixée 1.1 Organisation d’une Angiosperme et surfaces d’échange Comment sont organisées les plantes à fleurs et comment caractériser leurs surfaces d’échange ? Objectifs : connaître les principaux organes d’une Angiosperme, connaître quelques caractéristiques anatomiques des surfaces d’échange racinaire et foliaire, identifier les adaptations des végétaux à la vie fixée Q1. Légendez et titrez le dessin de végétal en plaçant les termes suivants : racine, pétiole (tige de la feuille), bourgeon terminal, limbe (partie pleine de la feuille), bourgeon axillaire (à la base des feuilles), tige, fleur, feuilles. Q2. Indiquez dans des encadrés le nom des deux milieux dans lesquels les végétaux se développent Q3. Analysez l’expérience 1 ci-dessous pour déterminer le rôle de la zone pilifère des racines. Q4. Légendez la coupe de feuille ci-dessous en plaçant les termes suivants : épiderme, stomate, chambre sous-stomatique, parenchyme palissadique, parenchyme lacuneux. Q5. Schématisez un stomate à l’aide du document 3 p99. Expérience sur la zone pilifère des racines Expérience 1 : feuilles immergées dans l’eau et racines à l’air libre. La plante fane. Expérience 2 : zone pilifère placée dans l’eau. La plante se développe. Expérience 3 : zone pilifère dans l’huile, le reste des racines dans l’eau. La plante fane. Q6. Légendez le schéma en indiquant : Echanges gazeux : lieu d’échange et gaz échangés Matières absorbées : lieu d’absorption et type de matière absorbée (minérale ou organique) Energie utilisée : type d’énergie utilisée pour fonctionner (lumineuse, thermique ou chimique), énergie produite et lieu de production Dans « L’éloge de la plante », Francis Hallé écrit que les plantes sont caractérisées par « une vaste surface externe et fixe pour capter une énergie ubiquiste » alors que les animaux sont caractérisés par « des vastes surfaces internes et un petit volume mobile pour se procurer leur source d’énergie ». Q7. Résumez les adaptations des plantes à la vie fixée en fonction de leurs besoins d’énergie et de matière. 1.2 La circulation de matière entre organes souterrains et aériens Comment circulent les matières prélevées dans le milieu au niveau souterrain ou produite dans les feuilles au niveau aérien dans une plante à fleurs ? Objectifs : connaître les deux types de sèves ainsi que les structures permettant leur circulation dans la plante. Les racines sont des organes souterrains permettant l’absorption d’eau et de sels minéraux grâce à leurs poils absorbants tandis que les feuilles sont capable d’absorber la lumière et de faire des échanges gazeux afin de réaliser la photosynthèse. Q1. A l’aide du document 1 p100-101, précisez le lieu de production des deux types de sèves produites et comparez leur composition Q2. A l’aide du document 2 p 100-101, relevez les structures impliquées dans le transport de chaque type de sève. 2. Lutte contre les agressions et vie fixée Comment les plantes se protègent-elles des agressions extérieures ? Objectifs : connaître les deux grands types d’agression que subit une plante, connaître les principales catégories des mécanismes de défense à partir de quelques exemples. Q1. A l’aide des documents p 96-97 du livre, du document 1 et 2 ci-dessous, relevez les différents types d’agression que subit une plante ainsi que les moyens de défenses qu’elle peut mettre en œuvre pour s’en protéger. Q2. Pour chaque moyen de défense mis en place, précisez s’il est constitutif ou induit. Constitutif = préexiste à l’agression. Induit = se forme en réaction à l’agression Document 1 : un spécialiste des milieux de vie très secs L’oyat des dunes est une des rares plantes capables de coloniser les dunes en bord de mer. Elle s’y développe malgré un sol très sableux, incapable de retenir l’eau de pluie, et un climat souvent très venteux, très asséchant. Les feuilles longues et étroites de l’oyat, d’apparence banale, cachent en fait des adaptations étonnantes, comme le montre l’expérience suivante : un morceau de feuille coupée transversalement est observé à la loupe biloculaire. La feuille en forme de lame aplatie (1) se déshydrate et, en quelques minutes, prend la forme d’un tube fermé (4). Si on humidifie l’air autour de la feuille, on assiste alors au mouvement inverse. L’adaptation des feuilles de l’oayt des dunes Document 2 : un mécanisme de défense chez l’Acacia Ce type d'Acacia est fréquent en Afrique de l'Est et plus particulièrement dans les plaines du Serengeti. Il mesure environ 2 m de haut et ses branches sont couvertes de feuilles. En conséquence, il subit une très forte pression de broutage par les grands herbivores mais aussi par les insectes phytophages. Cependant, en plus de ses épines de plusieurs centimètres, l'Acacia drepanolobium a aussi des épines enflées, naturellement creuses et d'un diamètre d'environ 2,5 cm. Celles-ci servent d'abris à des colonies de fourmis du genre Crematogaster qui trouvent un habitat favorable pour leurs colonies dans ces domaties (épines transformées). L'arbre possède également des glandes qui sécrètent des nectars riches en sucres, représentant jusqu’à 65% des besoins Domaties d’Acacia drepanolobium énergétiques des fourmis. Cette dépense d'énergie par la plante est récompensée en contrepartie car ces dernières, en échange de protection, d'abri et de nourriture, veillent sur leur hôte. Jour et nuit, des milliers d'ouvrières sentinelles parcourent ses branches et, armées de puissants aiguillons, le défendent des attaques d'ennemis herbivores. Ainsi, des études montrent que les Acacias hébergeant des fourmis ne sont couverts que par quelques pourcents d'insectes nuisibles alors qu'ils dépassent les 40% pour les autres. Les fourmis vont même jusqu'à détruire la végétation environnante qui pourrait grimper sur leur hôte et l'étouffer. L’équilibre de cette relation mutualiste a cependant demandée des milliers d'années de coévolution. 3. Reproduction et vie fixée 3.1 L’organisation de la fleur et le contrôle de la morphogenèse florale (TP) Comment les fleurs sont-elles organisées ? Objectifs : connaître l’organisation d’une fleur, savoir réaliser un diagramme floral, comprendre la morphogenèse de la fleur grâce à des gènes de développement. Q1. Répondez à la question 1 p 102. Q2. Légendez le schéma de fleur ci-contre en plaçant les termes suivants : pétales, étamines, pistil, sépales, anthère, filet, stigmate, style, ovaire, ovule. Q3. Complétez le tableau « Contrôle génétique de la morphogenèse florale. 3.2 La pollinisation Comment la pollinisation s’effectue-t-elle ? Objectifs : mettre en évidence la co-évolution entre les plantes à fleur et les animaux disséminateurs. Certaines plantes utilisent le vent comme vecteur de pollinisation (anémogamie) ou encore l’eau (hydrogamie). Mais de nombreuses plantes à fleur utilisent la zoogamie, c’est-à-dire l’intervention d’un animal pollinisateur. Q. Répondez aux questions 1 à 5 p 104 du livre. 3.3 La dissémination des graines Comment les graines sont-elles dispersées ? Objectifs : connaître les différents modes de dissémination des graines, comprendre qu’il y a souvent co-évolution entre les plantes à fleur et les animaux disséminateurs. Q1. A l’aide du document 2 p 107, décrivez la transformation de la fleur après fécondation et précisez l’origine des graines et des fruits. Une fois les ovules fécondés par des grains de pollens, la fleur subit un certain nombre de transformations pour donner un fruit contenant des graines. Ces grains vont ensuite germer pour donner naissance à une plantule. Mais, sans aide, ce nouvel individu ne pourrait pas aller bien loin. La vie fixée impose donc de requérir à l’assistance de facteurs pollinisateurs pour coloniser un milieu. Document 1 : Une étude de terrain en Malaisie Dans une forêt de 50 ha, des chercheurs ont étudié la relation entre la distribution spatiale de plusieurs centaines d’espèces et le mode de dispersion de leurs graines. Des agents abiotiques comme le vent ou l’eau peuvent transporter les semences, mais les animaux en sont les principaux agents disséminateurs. En outre, la dissémination peut être passive (certaines structures des graines ou fruits favorisent leur transport) ou active (les fruits émettent des signaux attractifs pour un animal qui va les consommer). Les résultats de l’étude sont présentés dans le tableau ci-dessous. Mode de dispersion Balistique (à maturité, les fruits secs éjectent leurs graines) Vent Animal (taille <2 cm) Animal (2<taille<5cm) Animal (taille>5cm) Distance moyenne entre les nouvelles plantes et les plantes mères 31,1 m 64,5 m 99,3 m 120,6 m 157,8 m Q2. A l’aide du document 1 ci-dessus, comparez les différents modes de dispersion et leurs conséquences écologiques sur le peuplement d’un nouveau milieu. Q3. A partir de la planche La dissémination des graines des plantes à fleurs, déterminez le mode de dispersion des graines des trois espèces présentées dans la partie 1 et décrivez les adaptations de chaque graine ou fruit. Q4. En quoi peut-on dire que la collaboration entre les primates et les plantes à fleurs des forêts tropicales est le résultat d’un processus de coévolution (partie 2 de la planche) ? BILAN DU CHAPITRE Q. Complétez le schéma bilan. CONTRÔLE GENETIQUE DE LA MORPHOGENESE FLORALE SCHEMA BILAN DU CHAPITRE
