1 Thème 1 - La Terre dans l`Univers, la vie, l`évolution du vivant

Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant. Thème 1-A
Génétique et évolution
Chapitre 12 : Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution :
l'exemple de la vie fixée chez les plantes
La plante se caractérise par un mode de vie fixée à l’interface entre le milieu aérien et le sol.
Comment l’organisation des plantes à fleurs est-elle adaptée à leur vie fixée à l’interface entre le sol et
l’atmosphère ?
I.
Les échanges entre la plante et son milieu
Bilan de l’activité 1
1. Les échanges de la plante avec le sol et l’atmosphère
Les échanges avec le sol
Les racines : structures spécialisées dans l’absorption de l’eau et des ions minéraux :
possèdent des poils absorbants, qui développent une très grande surface.
Les échanges avec l’atmosphère
Les feuilles : recouvert une cuticule imperméable sauf au niveau de structures spécialisées dans les échanges entre la
feuille et l’atmosphère : les stomates.
Les stomates contiennent un l’orifice – l’ostiole – pouvant être ouvert ou fermé, selon les conditions du milieu.
La journée : au niveau des stomates : entrée de CO2, sortie de O2 (résultant de la photosynthèse) et d’eau (d’autant
plus qu’il fait chaud).
La nuit : entrée d’O2, sortie de CO2.
Bilan : La plante réalise des échanges d’énergie et de matière avec son milieu de vie à travers des surfaces d’échanges
externes très développées, en lien avec son mode de vie fixée. La plante se caractérise par une grande surface et un
faible volume.
2. La circulation de matière au sein de la plante Bilan de l’activité 2.
Des échanges de matière sont indispensables entre
- les parties souterraines, lieu de l’absorption des ions minéraux et de l’eau,
- les parties aériennes, lieu d’exposition à la lumière et d’échanges des molécules gazeuses.
Deux réseaux distincts de vaisseaux conducteurs :
Le xylème transporte la sève brute, composée d'eau et d’ions minéraux, des racines vers le reste de la plante.
- Le phloème transporte la sève élaborée, riche en glucides, synthétisées de la feuille vers d’autres organes
consommateurs de la plante.
II.
Les mécanismes de défense des plantes
Les plantes sont capables de résister aux variations saisonnières :
Ex 1 : les arbres des régions tempérées résistent au froid de l’hiver :
-
en perdant leurs feuilles
en protégeant leurs bourgeons sous des écailles protectrices.
Ex 2: Les plantes annuelles passent cette mauvaise saison sous forme de graines
1
Ex 3: Chez les plantes adaptées au climat méditerranéen :
la présence de poils et de cuticule épaisse au niveau des feuilles limitent les risques de déshydratation en été.
Ex 4 : présence d’organes de réserves permettant de passer la mauvaise saison (tubercule de la pomme de terre, bulbe
chez ail, oignon, tulipe …)
Les plantes présentent également des mécanismes de défense contre leurs prédateurs : Bilan de l’activité 4.
Protections physiques : piquants, feuilles épineuses
Protections chimiques : synthèse de toxines les rendant impropres à la consommation (ex : acacias / antilopes)
attraction d’insectes insectes parasites de leurs prédateurs.
III.
La reproduction des plantes à fleur
Bilan de l’activité 4
Les fleurs sont constituées de différentes pièces florales, situées sur des cercles concentriques, appelés verticilles.
De l’extérieur vers l’intérieur de la fleur, se trouvent :
-
les sépales,
les pétales,
l’organe reproducteur mâle : les étamines : qui abritent les grains de pollen contenant les gamètes mâles
l’organe reproducteur femelle : le pistil : renfermant à sa base, les ovules ou gamètes femelles
Bilan des activités 4 et 5
La fécondation
La plupart des fécondations entre les gamètes mâles et les gamètes femelles sont croisées : entre deux gamètes
provenant de deux individus différents de la même espèce.
Le mode de vie fixée des plantes impose un transport du pollen, appelé pollinisation.
Les agents pollinisateurs : le vent, l’eau, les animaux (notamment les insectes).
Il existe souvent une étroite collaboration entre un animal pollinisateur et la fleur :
Un animal pollinisateur peut n’être spécifique que d’une espèce de plantes à fleurs (certaines orchidées Ophrys ne
sont pollinisées que certaines abeilles).
L’animal et la plante à fleurs présentent alors des caractères morphologiques, anatomiques et physiologiques, très
étroitement adaptées à cette collaboration animal/plante.
Cette collaboration entre un animal pollinisateur et la fleur est le résultat d’une coévolution entre l’insecte
pollinisateur et la plante à fleur (= évolution conjointe, toute évolution de l’une des espèces partenaires influence
fortement l’évolution de l’autre espèce partenaire).
Après la fécondation des ovules contenus dans le pistil par les gamètes mâles contenus dans les grains de pollen,
les ovules fécondés se transforment en graines tandis que la fleur se transforme en fruit.
La dissémination des graines
Les graines sont responsables de la dispersion de l'espèce et de la colonisation de nouveaux milieux.
Les graines ou les fruits contenant les graines sont disséminés par le vent, l’eau ou les animaux
Il existe souvent une étroite collaboration entre un animal disséminateur et la plante, résultat d’une co-évolution.
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