Deuxième exercice (5 points) – Enseignement de spécialité Thème 1
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Partie 2 – Deuxième exercice (5 points) – Enseignement de spécialité Thème 1 – Énergie et cellule vivante L’aphyllante de Montpellier (Aphyllantes monspeliensis) est une plante de la famille des Liliacées typiquement méditerranéenne. Elle pousse en touffes de tiges dépourvues de feuilles. Les tiges mesurent environ 1mm d’épaisseur, sont nervurées et font penser à des joncs. Les fleurs se situent en bout de tige et sont de couleur bleue. On vous demande d’expliquer comment cette plante peut réaliser la photosynthèse en absence de feuilles. Document de référence : représentation d’une aphyllante de Montpellier Source : fermeetborder.fr et coloriages.dessins.free.fr Document 1 : ultrastructure d’une cellule de tige observée au microscope électronique Organite extrait dans le document 3 Source : SVT 2e, Nathan 2010 Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 Document 2 : résultat de la chromatographie des pigments présents dans les cellules de la tige de l’aphyllante de Montpellier Tige écrasée Source : TS spécialité Bordas 2012 Document 3 : mise en évidence d’une conséquence de l’éclairement Les organites, visibles sur le document 1 et présents dans les cellules de la tige de l’aphyllante, sont isolés. On teste leur capacité à réduire le DCPIP (dichloro-phénol-indo-phénol), qui est bleu à l’état oxydé et incolore à l’état réduit. Conditions Résultats = couleur du réactif Suspension d’organites + DCPIP A l’obscurité Suspension d’organites + DCPIP après 1 heure à la lumière Suspension d’organites + DCPIP après 1 heure à la lumière rouge Suspension d’organites + DCPIP après 1 heure à la lumière verte Suspension d’organites + DCPIP après 1 heure à la lumière bleue Bleu Incolore Incolore Bleu très clair Incolore Question : En vous aidant de vos connaissances, montrez sous la forme d’un texte argumenté que l’aphyllante de Montpellier peut réaliser la photosynthèse même en absence de feuille. Votre réponse s’appuiera sur l’exploitation du dossier. Aucune étude exhaustive des documents n’est attendue. Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 Partie 2 – Deuxième exercice (5 points) – Enseignement de spécialité Thème 1 - Énergie et cellule vivante Eléments d’évaluation Critères Eléments scientifiques issus du document Eléments scientifiques issus des connaissances acquises Eléments de démarche Indicateurs Doc 1 : présence d’une cellule végétale chlorophyllienne dans la tige avec des chloroplastes bien visibles Doc 2 : présence de 4 types de pigments dans les cellules de la tige : chlorophylles a et b, carotènes et xanthophylles Doc 3 : - réduction du DCPIP en présence de lumière blanche, rouge et bleue par les chloroplastes des cellules de tige - faible réduction du DCPIP en présence d’une lumière verte - absence de réduction du DCPIP à l’obscurité Chloroplaste = siège de la photosynthèse Chlorophylles = pigments photosynthétiques = pigments capables de libérer un électron après excitation à la lumière L’électron libéré par la chlorophylle sera le point de départ d’une cascade d’oxydoréduction amenant à une oxydation de l’eau et à une réduction d’un composé R Toutes les longueurs d’ondes ne sont pas efficaces pour la photosynthèse car les pigments chlorophylliens n’absorbent pas toutes les longueurs d’ondes : elles absorbent les longueurs d’ondes dans le bleu et le rouge mais elles absorbent très faiblement les longueurs d’ondes dans le vert Afin de prouver la réalisation de la photosynthèse, il faut retrouver les éléments présents normalement chez les cellules la réalisant : présence de chloroplastes, organites de la photosynthèse présence de pigments photosynthétiques donc possibilité pour les cellules d’absorber certaines longueurs d’ondes de la lumière (dans le bleu et le rouge mais pas dans le vert) oxydation de l’eau et la réduction d’un composé R sous l’action de la lumière = réalisation de la phase photochimique synthèse d’ATP et pouvoir réducteur indispensable à la phase chimique d’incorporation du 14CO2 dans la matière organique Barème Démarche cohérente Tous les éléments scientifiques issus des documents et qui permet de répondre des connaissances sont présents et bien mis en relation. à la problématique Des éléments scientifiques bien choisis issus des documents et/ou des connaissances bien mis en relation mais incomplets. Démarche maladroite Des éléments scientifiques bien choisis issus des et réponse partielle à la documents et/ou des connaissances incomplets et problématique insuffisamment mis en relation. Quelques éléments scientifiques issus des documents et /ou des connaissances bien choisis mais incomplets et insuffisamment mis en relation Aucune démarche ou Quelques éléments scientifiques parcellaires issus des démarche incohérente documents et/ou des connaissances, et juxtaposés Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 5 4 3 2 1
