Thème 2A : De la plante sauvage à la plante domestiquée

Question 1

Décrire les différentes structures d’une plante à fleurs et leur fonction.

Answer 1

• Racines : ancrage dans le sol et nutrition en eau et sels minéraux
• Tige : conduction de la sève brute (eau et sels minéraux) des racines vers les feuilles et de la sève élaborée (produits de la photosynthèse) des feuilles vers les autres parties de la plante
• Feuilles : échanges gazeux et lieu de la photosynthèse
• Fleurs : reproduction sexuée

Question 2

Au niveau des feuilles, quelles structures permettent les échanges gazeux? Expliquer comment ces échanges sont régulés?

Answer 2

Les stomates : Structure foliaire épidermique composée de deux cellules différenciées de l’épiderme et appelées cellules de garde. Celles-ci délimitent un pore (=ouverture = trou) à ouverture réglable : l’ostiole qui donne accès à l’intérieur de la feuille et à une chambre sous-stomatique et au parenchyme lacuneux.
Les stomates sont localisées sur la face inférieure des feuilles et peuvent s’ouvrir ou se fermer pour limiter les pertes en eau par évapotranspiration.

Question 3

Quelles sont les différentes sèves qui circulent dans la plante? Nommer les structures impliquées dans leur circulation.

Answer 3

• Sève brute = eau et sels minéraux –> circule dans les vaisseaux de xylème des racines vers le reste de les feuilles.
• Sève élaborée = produits de la photosynthèse (suvres, acides aminés, …) –> circule dans les vaisseaux de phloème des feuilles vers les autres parties de la plante.

Question 4

Décrire la croissance et le développement des parties aérienne et souterraine de la plante.

Answer 4

La croissance se fait par multiplication cellulaire puis élongation cellulaire au niveau des méristèmes caulinaires (= de la tige) et des méristèmes racinaires. La différenciation cellulaire permet la mise en place des organes (organogénèse) et le développement de la plante.

Question 5

Donner le nom d’une hormone végétale et un exemple montrant qu’elle permet à la pante de s’adapter à sa vie fixée.

Answer 5

Auxine : elle permet la croissance des tiges vers la source de lumière en migrant vers la partie non éclairée permettant l’élongation des cellules.

Question 6

Quels sont éléments qui composent une étamine ?

Answer 6

Une étamine est composée du filet et de l’anthère qui contient les graines de pollen. Le grain de pollen contient le gamète mâle.

Question 7

Donner un exemple de défense chimique et un exemple de défense mécanique d’une plante à fleurs contre les prédateurs.

Answer 7

Ex de défenses chimiques: La menthe produit du menthol qui repousse les criquets. Las acacias produisent du tanin dans leurs feuilles ce qui les rend indigestes. Les acacias produisent également de l’éthylène qui leur permet d’activer les production de tanins chez leurs congénères…
Ex de défenses mécaniques: Les épines des rosiers, ronces, acacias; les poils urticants des orties…

Question 8

Schématiser une fleur en y ajoutant les caractères favorisant la pollinisation par les animaux.

Answer 8

Voir cours

Question 9

Comment se passe la circulation de matières dans la plante ?

Answer 9

Il y a deux types de sèves:

• sève brute (eau + sels minéraux) conduite par les vaisseaux de xylème des racines vers le reste de la plante.
• sève élaborée (produits de la photosynthèse) conduite par les vaisseaux de phloème des feuilles vers le reste de la plante.

Question 10

Dans quelle partie de la plante se déroule la synthèse de matière organique et comment s’appelle cette réaction ?

Answer 10

Dans les feuilles (plus précisément dans les chloroplastes des cellules photosynthétiques du parenchyme palissadique) –> La photosynthèse

Question 11

Au niveau cellulaire, où se déroule la photosynthèse ?

Answer 11

Dans les chloroplastes.

Question 12

Quelle structure permet aux plantes à fleurs d’augmenter leurs surfaces d’échanges racinaires? Quels types d’échanges permet-elle?

Answer 12

Les poils absorbants: cellules allongées présentent au bout des racines, absorbent l’eau et les sels minéraux présents dans le sol.

Question 13

Quelle structure permet aux plantes à fleurs d’augmenter leurs surfaces d’échanges foliaires? Quels types d’échanges permet-elle?

Answer 13

Les stomates: orifices présents sur la face inférieure des feuilles, formés de deux cellules stomatiques (ou de garde) entourant et contrôlant l’orifice ou ostiole, permettant de réguler les échanges en O2, CO2 et l’évapotranspiration.

Question 14

Qu’est-ce que la pollinisation?

Answer 14

C’est le transport d’un grain de pollen d’une étamine vers le stigmate du pistil.

Question 15

Citer deux exemples de pollinisation.

Answer 15

Pollinisation par le vent (anémogamie) / Pollinisation par les animaux (zoogamie + coévolution) / par l’eau (hydrogamie).

Question 16

Qu’est-ce que la coévolution? Vous donnerez un exemple.

Answer 16

La coévolution est une série de transformations qui se produisent au cours de l’évolution entre deux espèces à la suite de leurs influences réciproques. Ex: La fleur de la vanille qui ne peut être pollinisée que par une seule espèce d’insecte / certaines graines ont besoin de passer dans le tube digestif des animaux pour germer / la fleur de l’Orchidée Ophris qui imite l’aspect et l’odeur du bourdon femelle / Les adaptations des abeilles la récolte des pollens…

Question 17

Quel autre nom donne-t-on au groupe des plantes à fleurs?

Answer 17

Les Angiospermes

Question 18

Quelles adaptations ont été sélectionnées au cours de l’évolution assurant aux plantes à fleurs une nutrition efficace?

Answer 18

De grandes surfaces d’échanges aériennes et racinaires.

Question 19

Donner des exemples montrant que les plantes peuvent réguler leurs échanges en fonction de leur environnement.

Answer 19

• Les stomates s’ouvrent et se ferment en fonction des conditions afin de limiter l’évapotranspiration
• La densité et la longueur des poils absorbants peut varier en fonction de la disponibilité du sol en eau et sels minéraux.

Question 20

Que présente la majorité des plantes à fleurs au niveau de leurs racines leur permettant d’augmenter encore plus leur surface d’échange?

Answer 20

Des associations symbiotiques avec des champignons : les mycorhizes.

Question 21

Donner l’équation bilan de la photosynthèse?

Answer 21

6x CO2 + 6x H20 + énergie lumineuse –> C6H12O6 + 6x O2

Question 22

Quelle(s) molécule(s) permet(tent) de capter l’énergie lumineuse?

Answer 22

Les pigments: Chlorohylles a et b, caroténoïdes, xanthophylles

Question 23

D’où provient le O2 produit lors de la photosynthèse?

Answer 23

De la photolyse de l’eau réalisée grâce à l’énergie lumineuse captée par les pigments photosynthétiques.

Question 24

Combien faut-il de CO2 pour produire un glucose?

Answer 24

6 CO2 –> 1 Glucose

Question 25

Citer une technique qui permet de suivre l’incorporation du carbone lors de la photosynthèse?

Answer 25

On peut utiliser du carbone radioactif

Question 26

Quelles molécules permettent la réalisation des réactions successives aboutissant à l’incorporation du CO2 dans la matière organique?

Answer 26

Ces réactions sont catalysées par des enzymes spécifiques comme la Rubisco.

Question 27

Où sont localisés les pigments dans le chloroplaste?

Answer 27

Ils sont localisés dans la membrane des thylakoïdes.

Question 28

Citer deux fonctions auxquelles participent des produits de la photosynthèse. Vous donnerez en exemple le nom de certains de ces produits.

Answer 28

• la croissance port dressé de la plante (cellulose, lignine)
• le stockage de réserves dans organes → résistance aux conditions défavorables (saccharose, amidon, protéines, lipides)
• le stockage de réserve dans la graine (fct° reproduction)
• des interactions mutualistes ( = à bénéfice réciproque) (ex: les molécules formant le nectar, les anthocyanes donnant leurs couleurs aux pétales)
• des interactions compétitives (= au bénéfice de la plante) ou de défense (ex: les tanins)

Question 29

Que devient une fleur après fécondation?

Answer 29

Elle devient un fruit contenant un ou plusieurs graines (futurs embryons)

Question 30

Comment les plantes à fleurs peuvent-elles conquérir de nouveaux territoires?

Answer 30

Dissémination des graines par les animaux, par le vent, …

Question 31

Sur quelle caractéristique des cellules des plantes à fleurs repose la reproduction asexuée?

Answer 31

Sur la totipotence des cellules (capacité à se dédifférencier et à se redifférencier)

Question 32

Quels sont les avantages pour la plante de faire la reproduction asexuée?

Answer 32

colonisation rapide et à moindre coût énergétique de l’environnement.

Question 33

Quelle particularité ont les plantes issues de reproduction asexuée par rapport à la plante-mère?

Answer 33

Ce sont des clones génétiques

Question 34

Comment argumenter de la présence d’une grande surface d’échanges au niveau de la partie aérienne d’une plante ?

Answer 34

En mesurant la surface des feuilles d’une plante (avec Mesurim par exemple) et en multipliant par 2 (pour ajouter la 2ème face) et en multipliant par 30 (estimation de l’espace des chambres sous-stomatiques).

Question 35

Comment argumenter que la plante régule ses échanges avec l’atmosphère ?

Answer 35

On peut observer les ouvertures des stomates. On compare le nombre de stomates ouverts chez une plante témoin (non stressée) avec une plante subissant un stress hydrique. pour observer l’ouverture des stomates, on peut prélever l’épiderme des feuilles ou réaliser une empreinte avec du vernis.

Question 36

Comment mettre en évidence la présence de vaisseaux conducteurs chez les plantes ?

Answer 36

• En trempant une tige (de céleri par ex) dans de l’eau colorée puis en réalisant une coupe transversale pour observer les vaisseaux (ici de xylème). Possibilité de réaliser un montage au microscope pour observer les canaux spiralés.
• En réalisant des coupes transversales dans différents organes (feuille, tige, racine) en utilisant des colorants spécifiques de la lignine (paroi des cellules de xylème) et de la cellulose (paroi des cellules végétales dont les cellules de phloème).

Question 37

Comment argumenter la composition d’une fleur?

Answer 37

En disséquant une fleur en commençant par les parties les plus externes et en allant progressivement vers les parties centrales et en les disposant sur des cercles concentriques : construction d’un diagramme florale + équation florale.

Question 38

Comment argumenter du type de pollinisation d’une fleur?

Answer 38

En observant des pollens au microscope : ornementation, taille
En observant la fleur : taille et couleur des pétales, présence ou absence de glandes nectarifères…

Question 39

Comment argumenter l’utilisation du CO2 par les plantes lors de la photosynthèse?

Answer 39

En marquant le carbone (marquage radioactif) et en suivant l’incorporation du carbone dans la plante

Question 40

Comment mettre en évidence les différents pigments présents dans une feuille et les longueurs d’ondes absorbées ?

Answer 40

En réalisant une extraction des pigments puis :

• observation de l’absorption directement sur cette solution (chlorophylle brute) avec un spectroscope
• chromatographie pour séparer les différents pigments.