sujet VF3 TB 2012

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Banque «Agro-Véto»
AT - 0112
SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
Durée : 3 heures
L’usage d’une calculatrice, d’abaques et de tables est interdit pour cette épreuve.
Si, au cours de l’épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d’énoncé, il le signale sur sa copie et
poursuit sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu’il a été amené à prendre.
Chaque candidat est responsable de la vérification de son sujet d’épreuve : pagination et impression de chaque page. Ce
contrôle doit être fait en début d’épreuve.
En cas de doute, il doit alerter au plus tôt le chef de centre qui contrôlera et éventuellement remplacera son sujet.
Adaptation des Angiospermes à des conditions de vie difficiles
Le sujet comporte 2 parties indépendantes.
Première partie
Il est demandé au candidat d’utiliser ses connaissances pour répondre à la question posée. La
réponse devra être présentée sous forme d’un exposé structuré par un plan apparent et
encadré par de courtes introduction et conclusion.
Seconde partie
Elle comporte 3 thèmes dépendants.
Le candidat s’appuiera essentiellement sur une analyse détaillée des documents, pour
répondre aux questions posées en début de chaque thème.
Aucune introduction n’est attendue. En revanche, une courte conclusion s’appuyant sur un
schéma bilan est attendue en fin de chaque thème.
Le candidat ne doit pas rédiger de longs développements de ses connaissances sur le thème,
indépendamment de l’exploitation des documents.
Les documents peuvent être découpés et collés sur la copie à condition d’être légendés, commentés
et exploités ; des croquis légendés peuvent également être proposés.

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Partie 1
Durée conseillée : 1h00
En régions tempérées, les Angiospermes sont soumises à des variations des
conditions climatiques. Vous expliquerez comment ces êtres vivants peuvent
supporter le passage de l’hiver et assurer ainsi la pérennité de l’espèce.
L’exposé se limitera à l’étude des plantes herbacées : on ne traitera pas le cas des
arbres et arbustes.
On veillera à envisager les différentes échelles du vivant.

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Partie II
Durée conseillée : 2h00
L’adaptation des plantes à métabolisme CAM (Métabolisme Acide
Crassuléen) à l’aridité
Les plantes grasses, succulentes ou encore crassulescentes comme les cactus ou les agaves se trouvent
communément dans les régions arides où les précipitations annuelles oscillent entre 100 et 300
mm/an (en climat tempéré, les précipitations varient entre 500 et 1500 mm/an). Ces plantes
présentent des adaptations morphologiques, anatomiques et physiologiques aux conditions extrêmes
de ces milieux.
Du point du vue métabolique, les plantes CAM, comme les “plantes en C4”, associent une
photosynthèse en C3 et une photosynthèse en C4. Cependant, chez les plantes CAM, le
découplage entre les deux phases de photosynthèse n’est pas spatial mais temporel.
Certaines espèces comme Mesembryanthemum crystallinum peuvent présenter un métabolisme
exclusivement C3 ou un métabolisme CAM, en fonction de leur développement et/ou des
conditions du milieu.
Thème 1 : Les mécanismes de la photosynthèse des plantes CAM
A partir des documents 1.1 à 1.3 et de vos connaissances, déterminez les
caractéristiques de la photosynthèse des plantes CAM. Vous résumerez
vos hypothèses et/ou conclusions sous forme d’un schéma en précisant
où et quand se font les photosynthèses en C3 et C4.
Document 1.1 : Immunolocalisation de la PEPc (PhophoEnolPyruvate Carboxylase)
dans le mésophylle d’une feuille de M. crystallinum (Mesembryanthemum
crystallinum, une plante ayant un métabolisme CAM dans les conditions de
l’expérience).
Les anticorps secondaires, qui se fixent
spécifiquement sur les anticorps anti-PEPc, sont
couplés à des particules d’or qui apparaissent en noir
sur le cliché. L’observation est réalisée en MET.
C : chloroplaste
S : grain d’amidon
mt : mitochondrie

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Document 1.2 : Absorption de CO2 et activités de la PEPc et de la RuBisCO
(ribulose-1,5-diphosphate carboxylase/oxygénase)
Document 1.2.A : Taux d'absorption nette de CO2 mesuré sur des feuilles de 2
espèces
Pour chaque espèce, une feuille est placée pendant 36h dans une chambre confinée de façon à
pouvoir mesurer en continu les échanges gazeux. Deux espèces sont utilisées :
- espèce à métabolisme CAM : Kalanchoe ̈ daigremontiana (KD)
- espèce à métabolisme en C3 : Peperomia obtusifolia (PO)
Les régions en gris correspondent aux périodes de nuit.
Les taux d’absorption sont donnés en µmol. m-2 de surface foliaire. seconde-1.
Document 1.2.B : Activités de deux enzymes (PEPc et RuBisCO) chez des plantes à
métabolisme CAM
1 : Activité de la PEPc mesurée pendant 24h dans des feuilles de M. crystallinum. Les résultats sont
donnés en pourcentage de l’activité maximale de l’enzyme.
2 : Activité de la RuBisCO mesurée pendant 24h dans des feuilles de Kalanchoë daigremontiana.
L’activité est quantifiée en µmol CO2. m-2 de surface foliaire. seconde-1 (µmol. m-2. s-1).
Elle reste inférieure à 15 µmol CO2 . m-2. s-1 entre 20h et 6h (non visible sur le graphique).
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Document 1.3 : Evolution de la teneur en malate dans des feuilles de plante à
métabolisme CAM
Des extraits sont réalisés à partir de feuilles de M. crystallinum ayant un métabolisme CAM. Le
malate est dosé à partir de la matière fraîche de ces extraits. Les résultats sont donnés en µmol par
gramme de matière fraîche (µmol. g mat fraîche -1).