Diapositive 1

UE PHYSIOLOGIE VEGETALE– SVI302 janvier 2008
Epreuve de Physiologie végétale - Sujet de F. Barrieu, P Gallusci, V Lauvergeat et JP Renaudin
Durée : 3 h -- Aucun document autorisé
Les 7 questions sont obligatoires et indépendantes. ATTENTION aux réponses trop longues et hors sujet !! Des réponses courtes et précises sont
possibles pour chaque question. Les 7 questions ont toutes le même coefficient. Ne pas recopier chaque question, mais l’identifier par son
numéro. La qualité formelle des réponses (propreté, lisibilité, orthographe/grammaire) sera prise en compte pour la note finale.
1. La photorespiration.
1.1. Comment se manifeste le phénomène de la photorespiration à l’échelle d’une plante, et dans quelle partie de la plante a-t’il lieu ?
1.2. Écrivez la première réaction de la photorespiration en précisant les noms de l’enzyme et des différentes molécules impliquées.
1.3. Quel est le paramètre moléculaire qui détermine l’intensité de la photorespiration et quelles sont les trois conditions environnementales
qui favorisent ce phénomène ? (il n’est pas utile de justifier vos réponses).
2. Le flétrissement.
Vous ferez l’approximation dans tout cet exercice que le potentiel hydrique est la somme uniquement d’un potentiel osmotique et d’un potentiel
hydrostatique.
2.1. Représenter une cellule par un compartiment unique intracellulaire. Expliquer le sens de l’expression : la cellule est en équilibre
hydrique avec son milieu extérieur. Légendez votre schéma en rapport avec votre réponse.
2.2. A partir des données ci-dessus, expliquez ce qui se passe quand l’eau du milieu extérieur commence à devenir moins disponible.
2.3. Quelle valeur minimum prend la turgescence dans une cellule végétale ? Concluez à partir ceci et de 2.2. sur l’un des rôles de la
turgescence cellulaire chez les plantes. Dans quel type de tissu et/ou d’organe ce rôle est-il le plus important ?
3. La nutrition azotée des végétaux.
3.1. L’élément « azote » est essentiel pour les plantes. Expliquez le sens du mot essentiel. Sous quelle(s) forme(s) peut-il être prélevé dans
le milieu extérieur ? Quel est le rôle de cet élément dans les cellules végétales ? Pourquoi fait-il l’objet de stockage éventuel, dans quel
compartiment et sous quelle forme ?
3.2. Énumérer les étapes du métabolisme azoté depuis l’absorption de l’azote du sol par les racines, jusqu’au deux premières étapes de son
assimilation. Pour chaque étape, vous indiquerez son nom, la réaction moléculaire réalisée, le nom de la protéine responsable, et le besoin
énergétique éventuel (incluant la forme de cette énergie ; il n’est pas nécessaire d’équilibrer les réactions).
3.3. Dans la situation des végétaux ligneux, où l’ensemble des étapes de la question 3.2. se déroule en général dans les racines, indiquez de
façon synthétique et précise d’où provient l’énergie nécessaire ?
3.4. Quels sont les deux aspects du métabolisme azoté qui le rendent très dépendant de la photosynthèse et pourquoi ? Que peut-on en
conclure quant à la régulation des différentes étapes de ce métabolisme par la lumière ?
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(suite du sujet)
4. Régulation de la photosynthèse par la lumière et changement d’état.
4.1. Qu’est-ce que la photosynthèse nette ? Représenter l‘évolution de la photosynthèse nette en fonction de l’intensité
lumineuse en précisant les unités possibles pour l’intensité lumineuse et pour la photosynthèse nette. Localiser le point de compensation.
4.2. Comment varie la photosynthèse nette en fonction de l’éclairement dans la première partie de la courbe, et quelle en
est la raison ? 4.3. On maintient une plante d’ombre de façon prolongée à forte intensité lumineuse. Que se passe-t’il et pourquoi ?
5. Le phototropisme
5.1. Le phototropisme est le premier phénomène biologique qui a permis de mettre en évidence, chez les plantes, la
notion de signal capable d’induire à distance une réponse. Décrivez les expériences ayant permis de mettre en évidence ce phénomène
en vous aidant de schémas légendés.
5.2. Quelle expérience a permis d’identifier la qualité de la lumière perçue par la plante et active dans le phototropisme ?
Précisez la qualité de cette lumière. Quel(s) photorécepteur(s) est (sont) en cause ?
5.3. Quel phénomène explique la courbure de l’organe et quelle en est la raison ?
6. Le méristème apical de la tige.
6.1. Dessiner un apex de tige en le légendant le plus complètement possible
6.2. Expliquer la ou les fonctions du méristème apical de la tige.
6.3. Expliquez pourquoi il est possible d’observer des plantes ayant des feuilles avec un limbe périphérique albinos (non
chlorophyllien) et un limbe central vert (chlorophyllien).
7. Expliquer de façon synthétique, sans schémas, le contrôle hormonal de la germination des graines.

Les pages suivantes vous proposent pour chaque question un corrigé

1. La photorespiration.
1.1. Comment se manifeste le phénomène de la photorespiration à l’échelle d’une plante, et dans
quelle partie de la plante a-t’il lieu ?
1.2. Écrivez la première réaction de la photorespiration en précisant les noms de l’enzyme et des
différentes molécules impliquées.
1.3. Quel est le paramètre moléculaire qui détermine l’intensité de la photorespiration et quelles sont
les trois conditions environnementales qui favorisent ce phénomène ? (il n’est pas utile de justifier vos
réponses).

1. La photorespiration.
1.1. Comment se manifeste le phénomène de la photorespiration à l’échelle d’une plante, et dans
quelle partie de la plante a-t’il lieu ?
La photorespiration se manifeste chez les plantes par l’inversion des échanges gazeux par rapport à la
photosynthèse : la plante libère du CO2 et consomme de l’02.
. Ce phénomène ressemble donc, pour ce qui est
des échanges gazeux, à la respiration, mais il n’a rien à voir en terme de mécanisme avec la respiration. Il se
passe dans les parties vertes des plantes, à la lumière uniquement.
1.2. Écrivez la première réaction de la photorespiration en précisant les noms de l’enzyme et des
différentes molécules impliquées.
Ribulose 1,5 bisphosphate + 02 3-phosphoglycérate + 2-phosphoglycolate
Cette réaction est catalysée par l’enzyme RUBISCO (ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase), à la
lumière uniquement
1.3. Quel est le paramètre moléculaire qui détermine l’intensité de la photorespiration et quelles sont
les trois conditions environnementales qui favorisent ce phénomène ? (il n’est pas utile de justifier vos
réponses).
La photorespiration est régulée par la valeur du rapport des concentrations du dioxygène et du dioxyde de
carbone (02
/CO2 ) dissouts à l’intérieur des chloroplastes. La photorespiration est favorisée quand ce rapport
augmente, c’est-à-dire quand :
-La température augmente
-L’intensité lumineuse augmente
-La disponibilité en eau pour la plante diminue, entraînant une fermeture des stomates à la lumière