La production de chaleur chez l’arum

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie et cellule vivante
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2015 | Académie : France métropolitaine
Corpus Corpus 1
La production de chaleur chez l’arum

France métropolitaine 2015

svtT_1506_07_01C

Sujet complet

4

France métropolitaine • Juin 2015

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 spécialité • 5 points

L’inflorescence d’arum présente une particularité remarquable : lorsque les fleurs mâles produisent du pollen, une brutale élévation de température se produit dans l’inflorescence, provoquant l’émission de substances volatiles qui attirent les insectes pollinisateurs.

> À partir des informations extraites des documents et de vos connaissances, identifiez et décrivez le mécanisme expliquant la brutale production de chaleur chez l’arum.

 Document 1 
Température mesurée au niveau de l’inflorescence d’arum lors du brutal épisode de production de chaleur

 

Un pied d’arum

 
Température mesurée dans l’inflorescence

 

D’après Seymour et Ito, 2010

1. Le spadice correspond à l’inflorescence.

 Document 2 
Mesure de la température et de la production de CO2 dans l’inflorescence au cours de la journée

 

 

D’après Lance, Signol et Chauveau, 1976

 Document 3 
Mesures de la quantité de dioxygène consommé et de la quantité de réserves d’amidon dans l’inflorescence à différents stades

 

Stades de l’inflorescence

1 : plusieurs jours avant la production de chaleur

2 : juste avant la production de chaleur

3 : au moment de la production de chaleur

4 : après la production de chaleur

D’après Lance, Signol et Chauveau, 1976, modifié

 Document 4 
Mesure de la quantité de l’organite photographié ci-dessous dans le spadice

 

D’après la banque d’images SVT de Dijon

 

Plusieurs jours avant la production de chaleur

Juste avant la production de chaleur

Au moment de la production de chaleur

Après la production de chaleur

Abondance relative de l’organite photographié ci-dessus

+

++++

++++

+

 
Les clés du sujet

Comprendre le sujet

  • La biologie florale de l’arum n’est pas, en tant que telle, au programme. En conséquence, toutes les informations nécessaires sont fournies par les documents et sont à extraire de ceux-ci. Elles sont à exploiter en faisant appel aux connaissances de base sur la respiration cellulaire.
  • Il faut bien se rendre compte que c’est l’inflorescence, le spadice, qui produit la chaleur entraînant une élévation de température, mais seulement pendant une période brève qui correspond à la maturation des fleurs mâles.
  • Avec l’identification de la respiration cellulaire comme responsable de la production de chaleur, le sujet demande de décrire ce mécanisme. Il ne s’agit pas de réciter tout ce que vous savez sur la respiration cellulaire (glycolyse, cycle de Krebs, fonctionnement des chaînes respiratoires mitochondriales), sinon il s’agirait d’une question de type 1, c’est-à-dire d’une restitution de connaissances. Il faut seulement préciser le bilan des transformations énergétiques associées à la respiration, à savoir la production d’ATP et de chaleur. La chaleur est un déchet énergétique non utilisable pour la vie cellulaire, mais qui joue un rôle essentiel dans la reproduction de l’arum.

Mobiliser ses connaissances

  • La plupart des cellules eucaryotes respirent à l’aide du dioxygène  elles oxydent la matière organique en matière minérale. La mitochondrie joue un rôle majeur dans la respiration cellulaire.
  • Les réactions d’oxydation s’accompagnent de la production d’ATP qui permet les activités cellulaires.