Exercice corrigé Ancien programme

Photosynthèse et stomates

À partir de l'étude des documents suivants, indiquez le rôle des stomates.

Doc 9 Les stomates

a. Coupe transversale de feuille observée au microscope optique (× 130).

b. Degré d'ouverture des stomates chez Arbutus unedo (arbousier) pendant une
journée ensoleillée.

c. Intensité de la photosynthèse chez Arbutus unedo, exprimée par la quantité de CO2 fixée.

Stratégie d'analyse des graphiques

  •  Identifier les paramètres : ouverture des stomates et intensité de photosynthèse.
  •  Comparer les évolutions des deux paramètres dans la journée.

Étude guidée

  •  Diviser : étudier séparément les trois documents.
  •  Débuter par l'étude fonctionnelle du schéma (9a) avec la localisation des stomates au sein de la feuille et ce qu'elle suggère (9a).
  •  Identifier les deux paramètres variables étudiés dans les études expérimentales 9b et 9c (ouverture des stomates et intensité de photosynthèse).
  •  Puis comparer et lier leur évolution (9c et 9b).
  •  Interpréter : proposer une relation de causalité.
  •  Terminer l'étude par un bilan : lier l'ensemble des observations (9a, 9b, 9c).

D'après le schéma du document 9a, les stomates sont présents dans l'épiderme de la face inférieure d'une feuille. Ils constituent des pores et mettent en relation l'air et l'intérieur de la feuille. À leur niveau peuvent avoir lieu les échanges gazeux de la photosynthèse et les pertes en vapeur d'eau. Les gaz entrant par les stomates se retrouvent au contact des cellules chlorophylliennes des parenchymes lacuneux et palissadique.

Analyse du document 9b : Au cours de la journée, le degré d'ouverture des stomates varie. Ils sont fermés la nuit entre 20 h et 8 h du matin. Ensuite leur ouverture est progressive. On note deux maxima avec 80 % d'ouverture vers 11 h, et entre 16 h et 18 h. Mais ils se referment jusqu'à 50 % entre 12 et 14 h.

Interprétation : Les stomates ne s'ouvrent qu'à la lumière. Mais ils se ferment aux heures les plus chaudes entre 12 et 14 h. Ce mécanisme permet de limiter les pertes en vapeur d'eau provoquées par une température élevée.

Analyse du document 9c : On remarque que l'intensité de la photosynthèse (mesurée en quantité de dioxyde de carbone utilisé) varie de la même manière que l'ouverture des stomates. La photosynthèse se fait entre 7-8 et 20-21 h, son maximum est atteint à 10 et 18 h, elle baisse de plus de 50 % entre 11 et 15 h.

Interprétation : La photosynthèse ne se fait qu'à la lumière et seulement quand les stomates sont ouverts. La fermeture à la mi-journée des stomates semble entraîner la baisse de la photosynthèse.

Bilan

Les stomates sont les lieux d'échange des gaz de la feuille avec l'air.

  •  Ils s'ouvrent aux heures favorables pour permettre l'entrée du CO2 indispensable à la photosynthèse.
  •  Ils se ferment aux heures les plus chaudes afin de limiter les pertes en eau.

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