AP # 13.pages
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Chapitre 8 AP # 13 : NUTRITION ET VIE FIXEE Comment les échanges plante fixée / milieu de vie de la plante s’effectuent-ils ? Activité 1 : la feuille, organe adapté aux échanges avec l’atmosphère En quoi la surface d’échange foliaire est-elle adaptée aux échanges effectués avec l’atmosphère ? Vous répondrez à la question précédente en précisant la nature des nutriments incorporés via cette surface et vous préciserez la nature des adaptations de celle-ci à l’optimisation des échanges avec l’atmosphère. Aide : - réaliser un schéma légendé sur feuille blanche de la structure du limbe d’une feuille en y faisant figurer les flux de nutriments absorbés et rejetés - montrer que la cuticule et les stomates permettent une adaptation de la plante aux variations des conditions du milieu 1 D’après Belin, TS, 2012 Activité 2 : l’absorption racinaire de la solution hydrominérale du sol chez l’Angiosperme Chez de nombreuses plantes à fleurs, les racines ont au voisinage de leurs extrémités de nombreux poils absorbants, cellules très fines (13,5 µm de diamètre) et très allongées (0,7 mm de longueur) . Pour le seigle, céréale, on les estime à hauteur de 14 milliards. surface d’un terrain de tennis : 195m2 (terrain de simple) Indiquer en quoi : - les racines et leurs structures constituent un dispositif optimisé pour absorber la solution hydrominérale du sol (eau + ions + H20). Vous calculerez la surface d’absorption du seigle 2 - le système racinaire est adaptatif lors de variations des conditions du sol - rappeler un moyen développé par des nombreux arbres pour optimiser encore davantage leur surface racinaire (vu dans un chapitre antérieur) Activité 3 : la circulation des matières au sein de la plante Comment se réalise la circulation des matières au sein du végétal ? 3 Répondre à la question en comparant les 2 types de sèves. Emettez une hypothèse quant à leur origine respective. Testez-la et qualifiez la direction du flux de matière associé à chaque type de sève. Indiquez quels vaisseaux sont les vaisseaux conducteurs transportant chacune de ces 2 sèves et précisez leur organisation à l’échelle de la plante. Résumez enfin les modalités de circulation des matières dans une plante à fleurs. 4 Chapitre 8 Corrigé AP # 13 : NUTRITION ET VIE FIXEE Comment les échanges plante fixée / milieu de vie de la plante s’effectuent-ils ? Activité 1 : la feuille, organe adapté aux échanges avec l’atmosphère En quoi la surface d’échange foliaire est-elle adaptée aux échanges effectués avec l’atmosphère ? Vous répondrez à la question précédente en précisant la nature des nutriments incorporés via cette surface et vous préciserez la nature des adaptations de celle-ci à l’optimisation des échanges avec l’atmosphère. Le schéma met en évidence la relation structure-fonction dans la feuille (doc 1) : – richesse en cellules chlorophylliennes sur la face supérieure de la feuille (là où arrive la lumière). – disposition des stomates principalement sur la face inférieure de la feuille (à l’abri d’un échauffement direct par le soleil et évitant donc la déshydratation de la feuille). – présence d’une cuticule supérieure (protection contre la déshydratation). doc 2 et 3 : Les stomates permettent des échanges gazeux avec l’atmosphère: CO2 absorbé pour la photosynthèse (et rejeté par la respiration), O2 rejeté par la photosynthèse (et absorbé pour la respiration), vapeur d’eau perdue lors de la transpiration foliaire stomatique. Ils s’ouvrent à la lumière (de l’aube au crépuscule), permettant l’absorption de CO2 et la synthèse de matières organiques. Mais ils se referment lorsque l’ensoleillement est maximal (forte chaleur en milieu de journée), ce qui limite la déshydratation de la plante par transpiration stomatique. La trans- piration cuticulaire est limitée par la cuticule cireuse qui recouvre l’épiderme supérieur. Activité 2 : l’absorption racinaire de la solution hydrominérale du sol chez l’Angiosperme Indiquer en quoi : - les racines et leurs structures constituent un dispositif optimisé pour absorber la solution hydrominérale du sol (eau + ions + H20). Vous calculerez la surface d’absorption du seigle - le système racinaire est adaptatif lors de variations des conditions du sol - rappeler un moyen développé par des nombreux arbres pour optimiser encore davantage leur surface racinaire (vu dans un chapitre antérieur) Les poils absorbants (doc 4) sont très nombreux dans la zone pilifère; ce sont des cellules très allongées, dont la paroi fine permet l’entrée de solutions minérales: ils développent ainsi une vaste surface d’absorption minérale. En cas de carence minérale du sol, une plante peut augmenter sa surface d’échange avec le sol, par multiplication des racines secondaires (doc. 6) ou multiplication et allongement des poils absorbants (doc. 5). Il s’agit de la symbiose avec le mycélium de mycètes 5 Activité 3 : la circulation des matières au sein de la plante Comment se réalise la circulation des matières au sein du végétal ? Répondre à la question en comparant les 2 types de sèves. Emettez une hypothèse quant à leur origine respective. Testez-la et qualifiez la direction du flux de matière associé à chaque type de sève. Indiquez quels vaisseaux sont les vaisseaux conducteurs transportant chacune de ces 2 sèves et précisez leur organisation à l’échelle de la plante. Résumez enfin les modalités de circulation des matières dans une plante à fleurs. ➊ DOC. 1 (Extraire et mettre en relation des informations pour formuler une hypothèse explicative). La sève brute est très diluée (99% d’eau) et contient essentiellement des éléments minéraux. La sève élaborée, moins diluée (80% d’eau), contient des molécules organiques (glucides, acides aminés) et quelques éléments minéraux. Hypothèse: la sève brute proviendrait de la solution minérale prélevée dans le sol, au niveau des racines. La présence de molécules organiques dans la sève élaborée suggère qu’elle se forme dans les feuilles, là où se fait la photosynthèse. ➋ DOC. 2 ET 3 (Eprouvez une hypothèse). Il y a un flux ascendant de matière (doc. 2) et un flux descendant (expérience par marqueurs fluorescents, doc. 3). Le flux ascendant correspondrait à la sève brute (ou «sève ascendante»), celle qui se forme au niveau des racines (avant de remonter dans la plante...). Le flux descendant correspondrait à la sève élaborée (ou «sève descendante»), qui se forme au niveau des feuilles (avant de redescendre dans la plante...). ➌ DOC. 4 À 6 (Mettre en relation des informations et raisonner). Le doc 4. met en évidence l’existence de deux types de tissus conducteurs: le xylème et le phloème. L’expérience présentée doc. 5 permet d’associer chacun des tissus à un flux de sève donné. Les vaisseaux du xylème, marqués en rouge, (par la substance fluorescente issue des racines) transportent la sève brute ascendante (doc. 4). Les tubes criblés du phloème, marqués en vert, (par la substance fluorescente issue des feuilles) transportent la sève élaborée descendante. ➍ EN CONCLUSION (Communiquer en rédigeant une synthèse). L’eau et les sels minéraux, prélevés au niveau des racines, forment la sève brute, puis remontent et sont distribués dans la plante par les vaisseaux du xylème. Les matières organiques, synthétisées dans les feuilles lors de la photosynthèse, forment la sève élaborée, avant de migrer dans l’ensemble de la plante par le phloème. 6
