TS-tp-p1A-50-anatomie vegetative
publicité
TS-tp-p1A-50 Chapitre 5 : les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : la vie fixée chez les plantes Objectif : les particularités de l'organisation végétative des plantes, le résultat d'une évolution - coupe et microscopie Observation : les plantes (angiospermes) sont en général fixées à l'interface air / sol. Problème : comment s'organisent les angiospermes pour fonctionner dans ces conditions ? Matériel : blouse, livre p.96,haricot et radis ou salade ou orge germés, oyat(faire tremper), céleri, lierre ventilé(hotte)ou pas, coupe avec poils absorbants, lame de rasoir, 2 verres de montre, eau de javel concentrée, fixateur= acide acétique, eau, Carmino vert de Mirande, microscope, loupe, caméra. Capacités et attitudes Recenser des informations Manipuler et expérimenter Extraire et organiser des informations Activités expérimentales 1 - La morphologie et l'anatomie - l'organisation externe Le haricot, exo 1 p. 96. L'oyat, lire la ressource complémentaire p. 2. Mettre en relation des données - L'organisation interne. Réaliser une coupe de feuille d'oyat, protocole p. 2. Réaliser une coupe de tige de céleri et observer à la loupe. Exo 5 p. 100 (exo 1 et 2 p.100 à la maison). Les surfaces d'échanges Les racines : observer au microscope les poils absorbants des racines (radis germés) (exo 1 et 2 p. 98 à la maison). Les feuilles : un exemple d'ECE p. 3. Exo 4 p. 98. Conclusion : relier fonctionnement et structure. Mettre en relation des données Réaliser un calcul 2 - Les modes de protection Exo 2 et 3 p. 96. Exo 4 p. 96. Utiliser le microscope Réaliser un calcul Réaliser un schéma Bilan Réaliser un schéma Réaliser une synthèse pour l'oyat en reliant, la plante et son organisation, ses surfaces d'échanges et ses modes de protection face à son environnement. Rédaction d’un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale. Compétences Conduire une étude morphologique simple d'une plante commune. Réaliser et observer une coupe anatomique d'une tige ou racine. Effectuer une estimation (ordre de grandeur) des surfaces d'échanges d'une plante par rapport à sa masse ou son volume. Comparer avec un mammifère par exemple. Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mécanismes protecteurs chez une plante (production de cuticules, de toxines, d'épines...) Analyser les modalités de résistance d'une plante aux variations saisonnières. Représenter schématiquement l'organisation d'une plante-type et savoir en décrire un exemple. 1 TS-tp-p1A-50 Chapitre 5 : les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : la vie fixée chez les plantes Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Ressource complémentaire : l'organisation externe de l'oyat. L'oyat est une graminée qui se trouve sur les dunes littorales, assez loin audessus de la partie supérieure de la zone de balancement des marées (salinité maximale tolérée : 2 %). L'oyat est une espèce xérophyte caractéristique des associations végétales des dunes côtières et remarquablement adaptée à la sécheresse. 1) L'enroulement des feuilles : dès que l'hygrométrie diminue, des cellules spécialisées de la face supérieure des feuilles (cellules bulliformes) perdent leur turgescence, ce qui induit un enroulement de la feuille. La face supérieure de la feuille ne communique plus alors avec le milieu extérieur que par une mince fente. Au cœur de cet enroulement, la surface foliaire est plissée en de nombreux sillons appelés "cryptes", où l'hygrométrie reste supérieure à celle du milieu extérieur par limitation de l'évaporation. 2) La présence de poils épidermiques : la face supérieure de la feuille présente de nombreux poils limitant la circulation de l'air. Ils aident donc à retenir la vapeur d'eau émise par évapotranspiration et participent au maintien d'une hygrométrie élevée. 3) La protection des stomates : les stomates ne sont présents que sur la face supérieure enroulée de la feuille. Ils sont ainsi protégés de la sécheresse extérieure, d'autant plus qu'ils sont généralement situés au fond des cryptes, où l'hygrométrie est plus élevée. 4) Un nombre limité de stomates. 5) La présence d'une cuticule épaisse sur la face inférieure de la feuille, qui limite fortement l'évaporation. Reproduction végétative : des morceaux de rhizomes sont fréquemment emportés par les vagues avant d'être déposés plus loin sur le littoral, ou ils peuvent s'enraciner si les conditions sont favorables. Ces morceaux de rhizome peuvent flotter et rester viables dans l'eau de mer jusqu'à 60 jours. Les tiges traçantes produisent des stolons souterrains qui forment des racines et engendrent de nouvelles plantules. Appareil reproducteur : les fleurs sont des épillets de couleur jaune paille réunis en longs épis ; les fruits sont des panicules denses. Les longs épis fusiformes sont constitués de nombreux épillets à une seule fleur. Les glumes sont subégales, aiguës, de même que les glumelles. Chaque fleur présente 3 étamines et un pistil. La pollinisation est anémophile. La floraison a lieu dès mai, les épis sont mûrs en août. L'oyat : anatomie fonctionnement Matériel biologique : Afin de montrer une des adaptations de l'oyat, réaliser une coupe transversale de feuille d'oyat. - Couper la feuille avec la lame de rasoir, faire plusieurs coupes et sélectionner les plus fines. Oyat - Placer les coupes dans l'eau de javel (5 min) Matériel de laboratoire : - Rincer, passer les coupes dans deux bains de rinçage pendant une minute puis dans le fixateur (5 min) Fixateur = acide acétique - Placer dans le colorant pendant 2 min, les parois cellulosiques (phloème) sont colorées en rose, les parois Colorant = carmino vert de lignifiées (xylème) sont colorées en bleu-vert. Mirande - Rincer à l'eau, monter dans l'eau entre lame et lamelle et observer au microscope. FT B11 Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats 2 TS-tp-p1A-50 Chapitre 5 : les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : la vie fixée chez les plantes - L'organisation interne : les feuilles. Fiche sujet – candidat (1/2) Mise en situation et recherche à mener Une plante fixée doit être capable de supporter des variations de sa teneur en eau lorsque les conditions hydriques du milieu deviennent défavorables. Les stomates des feuilles interviennent dans ces mécanismes. On cherche à déterminer comment les stomates permettent de limiter la perte en eau. Ressources En présence d’un air sec, d’un air chaud ou encore de vent, la teneur en eau de la feuille peut diminuer. Matériel disponible : Photographies de stomates fermé à gauche et ouvert à droite (face inférieure d'une feuille) - une plante chlorophyllienne terrestre ; - matériel courant de laboratoire (verrerie, instruments, matériel d’observation, de mesures, informatique, etc.) Les ostioles des stomates sont les voies principales de la sortie d'eau au niveau des feui lles. Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes) Proposer une démarche d’investigation permettant de montrer le rôle des stomates dans la limitation de la perte d’eau par le végétal. Appeler l’examinateur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet. Votre proposition peut s’appuyer sur un document écrit (utiliser les feuilles de brouillon) et/ou être faite à l’oral. Fiche sujet – candidat (2/2) Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole de réalisation d'empreinte d’épiderme de feuille afin de montrer comment les stomates permettent de limiter la perte en eau lorsque celle-ci manque dans le milieu extérieur. Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide. Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer Présenter vos résultats, sous la forme de votre choix. Appeler l’examinateur pour vérification de votre production. Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour déterminer comment les stomates permettent de limiter la perte en eau. 3 TS-tp-p1A-50 Chapitre 5 : les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : la vie fixée chez les plantes Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Ressource complémentaire : Matériel biologique : Deux feuilles fraîches de lierre, une ventilée (hotte) l'autre pas Matériel de laboratoire : - un sèche cheveux - vernis à ongles - pinces fines - microscope - lames, lamelle Afin de montrer comment les stomates permettent de limiter la perte en eau - réaliser une empreinte d’épiderme avec une feuille de rameau non ventilé et avec une de rameau ventilé. - choisir la feuille, identifier la face inférieure (couleur plus claire) - recouvrir 1 cm 2 de la face inférieure avec une ou deux couches successives de vernis à ongles (sans laisser sécher la première) - laisser sécher - décoller le film obtenu à l’aide d’une pince. - monter entre lame et lamelle (poser le film à plat sur une lame dans une goutte d’eau puis recouvrir d’une lamelle) - observer au microscope, les stomates soumis à des facteurs environnementaux différents Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats 4
