La vie fixée des plantes

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Restitution des connaissances | Année : 2013 | Académie : Pondichéry
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
La vie fixée des plantes

Génétique et évolution

Corrigé

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Ens. spécifique

svtT_1304_12_01C

Pondichéry • Avril 2013

restitution des connaissances • 8 points

Les végétaux terrestres sont pour la plupart des êtres vivants fixés. La vie fixée impose des contraintes.

> Présentez les différentes contraintes liées à la vie fixée et les caractéristiques des végétaux terrestres qui peuvent leur être reliées.

Votre travail sera structuré et comportera une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera réalisé sous la forme d’un tableau présenté sur une double page.

Comprendre le sujet

  • Il s’agit d’un sujet vaste car les éléments à mobiliser portent sur l’ensemble du thème relatif à la vie fixée des plantes : caractéristiques de l’appareil végétatif, mécanismes de résistance aux diverses agressions du milieu, caractéristiques de la reproduction ou permettant aux plantes de croître, se maintenir et coloniser un milieu terrestre tout en menant une vie fixée.
  • Le travail de synthèse consiste à exposer les données principales dans un tableau de deux pages uniquement. Il ne s’agit donc pas de développer tel ou tel aspect de la plante, mais de bien préciser les diverses contraintes imposées par la vie fixée et de faire correspondre, à chacune d’entre elles, les caractéristiques de la plante qui lui permettent de la surmonter. C’est donc un nouvel aspect de la question I, de mobilisation des connaissances, qu’offre ce sujet : une synthèse sous forme d’un tableau.
  • C’est un sujet qui a trait aux plantes terrestres en général. Bien entendu, les plantes sont très diverses et présentent des adaptations variées qui leur permettent de surmonter les contraintes de la vie fixée. Dans votre tableau, il suffit d’indiquer les caractéristiques communes à toutes les plantes. En revanche, en conclusion, vous pouvez évoquer la variété des adaptations qui permettent à certaines d’entre elles de vivre dans des milieux où la vie fixée impose des contraintes très fortes : sécheresse, températures très fortes ou très faibles, etc.

Mobiliser ses connaissances

  • Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l’interface sol/air dans un milieu variable au cours du temps.
  • La plante développe des surfaces d’échanges de grande dimension avec l’atmosphère et avec le sol. Des systèmes conducteurs permettent les circulations de matières dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain.
  • Elle possède des structures et des mécanismes de défense contre les agressions du milieu, les prédateurs, les variations saisonnières.
  • L’organisation florale et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées. La dispersion des graines permet la colonisation des milieux.
Corrigé

Introduction

Une plante fixée doit :

  • se nourrir : son alimentation est originale car elle est autotrophe grâce à sa capacité de photosynthèse ;
  • se défendre contre les variations des paramètres physiques de son environnement et contre les dangers de son environnement biologique (prédateurs, parasites…) ;
  • se reproduire.

Ces fonctions sont communes à tous les êtres vivants mais, chez la plante, elles doivent être associées à une vie fixée, ce qui impose des contraintes quant à leur réalisation.

Plusieurs caractéristiques des plantes fixées, que nous allons envisager chez les Angiospermes, leur permettent de surmonter ces contraintes.

Développement


Les contraintes


Les solutions


I. Assurer la nutrition



1. Prélever des nutriments dans deux milieux différents



L’eau et les ions minéraux dans le sol.


Existence d’une vaste surface d’échange formée par les ramifications racinaires garnies à leur extrémité de poils absorbants qui, extrêmement nombreux, constituent une énorme surface d’échange.


Le dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère.


Existence d’une vaste surface de contact entre l’atmosphère et les cellules photosynthétiques grâce, d’une part, à la forme des feuilles (surface très importante par rapport au volume) et, d’autre part, à l’existence de lacunes internes dont l’atmosphère est sans cesse renouvelée grâce des orifices : les stomates.


2. Capter l’énergie lumineuse


Existence d’un capteur efficace de l’énergie solaire constitué par la grande surface foliaire et la disposition des cellules les plus riches en chloroplastes constituant un tissu dense (parenchyme palissadique) situé sous la face supérieure des feuilles, la plus éclairée.


3. Assurer des relations nutritives entre l’appareil souterrain et l’appareil aérien


Existence d’un tissu conducteur (vaisseaux du xylème) qui assure le transport de l’eau et des ions minéraux (sève brute) du sol vers l’appareil aérien.

Existence d’un système conducteur (tubes criblés, éléments du phloème) qui assure le transport des matières organiques synthétisées dans les feuilles vers l’ensemble des organes de la plante, et en particulier vers les organes souterrains.


II. Résister aux variations de l’environnement



1. Facteurs physiques



Résistance aux basses températures.


Vie ralentie pendant la période froide, durant laquelle les organes assurant la permanence de la plante sont protégés :

seule la partie souterraine persiste (bulbes, tubercules, rhizomes…) ;

il y a un système de protection (écailles) des bourgeons des arbres et des arbustes ;

les graines passent l’hiver en vie ralentie, en particulier chez les plantes annuelles, protégeant ainsi la descendance.


Résistance à la sécheresse.


Réduction des pertes d’eau par fermeture des stomates.


2. Facteurs biologiques : résistance aux prédateurs ou aux parasites


Défenses constitutives (passives) de nature mécanique : cuticules épaisses rendant les feuilles coriaces, écorce épaisse et dure, épines, poils urticants… ou chimiques (diverses substances toxiques mortelles pour les agresseurs).

Défenses induites (actives) qui se développent en réponse à l’agression. La plante réagit en diffusant des substances volatiles odorantes qui attirent des prédateurs de l’agresseur et augmentent les capacités de défense des plantes voisines saines.

La plante peut également répondre directement en sécrétant des substances chimiques toxiques pour l’agresseur (tannins, morphine, nicotine…).


III. Se reproduire (reproduction sexuée)



1. Assurer la rencontre des gamètes alors que le milieu externe est impropre à la fécondation


Les gamètesne sont jamais libérés dans le milieu extérieur : les gamètes femelles restent à l’intérieur des ovules et les grains de pollen, vecteurs des gamètes mâles, sont libérés dans le milieu extérieur où ils survivent plus ou moins longtemps en protégeant les gamètes qu’ils contiennent.


2. Rencontrer un partenaire sans pouvoir se déplacer


Très nombreux, les grains de pollen sont transportés par le vent et les insectes (pollinisation) et peuvent ainsi atteindre le pistil, où ils germent pour donner chacun naissance à un tube pollinique. Celui-ci amène le gamète mâle dans l’ovule, où il rencontre le gamète femelle et où à lieu la fécondation (qui est donc une fécondation interne).


3. Assurer la dispersion permettant le peuplement du milieu


Grâce à la formation de graines, dont les caractéristiques permettent la dispersion par le vent et les animaux.