Quelles questions ce dessin soulève ? Comment les végétaux se défendent alors qu’ils ne peuvent pas se déplacer ? Et pou

1. Quelles questions ce dessin soulève ? Comment les végétaux se défendent alors qu’ils ne peuvent pas se déplacer ? Et pour se nourrir ? Se reproduire ?

2. Thème 1A5 : Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes

3. Thème 1A5, Chapitre 1 : Comment se nourrir quand on ne peut pas se déplacer ? Hypothèse : Démarche pour les tester : I – Étude anatomique d’une plante 1 ) Réaliser le schéma d’organisation d’une plante d’après vos connaissances. 2 ) Compléter votre schéma grâce à l’observation d’un plan de géranium

4. Schéma de l’organisation anatomique d’une plante.

5. II – Quels organes permettent d’absorber les molécules indispensables au fonctionnement des plantes ? A ) Travail de recherche Hypothèse Proposer une démarche d’investigation pour tester ces hypothèses D’après l’exploitation des documents ci-dessous, réalise un schéma fonctionnel montrant les échanges entre la plante et le milieu extérieur.

6. Document 1  : étude du rôle des racines Protocole à réaliser : Observer une racine de radis de 3 jours à la loupe binoculaire. Poils absorbants

7. Placer la racine de 3 graines de radis germées dans le bleu de méthylène. Retirer une première graine au bout d’une minute, la rincer succinctement et observer à la loupe binoculaire. Faites de même au bout de 3 et 5 minutes.

8. Résultats Choisissez et réaliser un mode de représentation des résultats. Interpréter. On remarque que les cellules formant les poils absorbants deviennent bleues foncées alors que le reste de la racine est bleu pâle. Le colorant est donc passé du milieu à l’intérieur des cellules formant lespoils absorbants de la racine qui sont donc spécialisées dans l’absorption d’eau et d’ions minéraux situés dans le sol.

9. Document 2 :étude du rôle des feuilles Etude du doc 2 p 112 Les stomates sont des pores ouverts ou fermés par des cellules de l’épiderme inférieur de la feuille . Ils permettent des échanges avec l’atmosphère.

10. On observe que l’augmentation du CO2 intégré dans les matières organiques par photosynthèse est parallèle à l’ouverture des stomates. On peut penser que ce sont les stomates qui permettent d’absorber le CO2.

11. Protocole à réaliser : Veiller à bien organiser et gérer le plan de travail pour manipuler proprement et en sécurité ; notamment, proscrire toute présence d’eau au voisinage des lampes et des fils électriques. 1. Etaler une goutte de vernis incolore (ou pansement liquide) sur une surface de 0,5cm de diamètre sur la face supérieure de la feuille fournie. Eviter les couches excessivement fines qui ne se décollent pas ainsi que les gouttes épaisses qui sèchent très lentement. (NB réaliser plusieurs étalements pour faire plusieurs essais). 2. Répéter l’opération sur la face inférieure. 3. Faire sécher la feuille quelques minutes, posée sur le verre de montre ou équivalent sous une lampe. 4. Quand le vernis est sec, soulever le bord d’une couche de vernis à l’aide de l’aiguille lancéolée et la décoller délicatement à l’aide de la pince fine. 5. Monter entre lame et lamelle dans une goutte d’eau. Placer l'empreinte réalisée en la retournant face décollée sur le dessus. 6. Répéter la manipulation avec l’épiderme de la face inférieure. 7 observer : Les stomates ont une structure en forme de disque constitué de deux cellules stomatiques arquées contenant beaucoup de rond verts (les chloroplastes) bordant une ouverture en forme de boutonnière à bords épais : l’ostiole. Les cellules entourant un stomate sont des cellules épidermiques. Résultats/Interprétation 4 ) Choisissez et réaliser un mode de représentation des résultats puis les interpréter.

12. Face supérieur de Lierre (x600) Face inférieur de Lierre (x600) Stomates Cellules épidermiques

13. respiration FEUILLE : organe d’échange avec l’atmosphère énergie B ) Connaissances Exigibles pour le bac photosynthèse Schéma fonctionnel des échanges entre une plante et le milieu extérieur. RACINE : organe d’échange avec le sol Absorption : eau sels minéraux

14. III – En quoi les organes d’échanges et les échanges des plantes sont une adaptation à leur vie fixée ? A ) Travail de recherche D’après l’ensemble des documents, expliquer ce qui permet à une plante d’absorber l’ensemble des molécules dont elle a besoin bien qu’elle soit fixée. Document 1: estimation des surfaces d’échanges de quelques plantes

15. Document 2 : Les surfaces d’échanges chez un homme d’une masse de 70 km d’une taille de 1.80m et d’un volume de 0.32 m3

16. Les surfaces d’échanges sont bien plus grande par unité de masse chez les plantes que chez un homme.

17. Document 3 : extrait de « l’éloge de la plante » Francis Hallé La plante, une vaste surface fixe (p 42 à 44) Chacun sait que l’énergie qu’elle utilise provient directement du Soleil. C’est une énergie véhiculée par des photons, une énergie rayonnante et de haute qualité ; mais son flux est faible seulement 1kilowatt par mètre carré en moyenne, sur la moitié éclairée de la Terre. Une conséquence de la faiblesse relative de ce flux est que la plante, comme tout capteur solaire, doit privilégier ses dimensions linéaires et sa surface au détriment de son volume, une autre conséquence est que le capteur, doit fonctionner aussi fréquemment que possible, et de ce fait, il ne s’arrête que la nuit. Puisque l’énergie rayonnante arrive directement jusqu’au capteur et quelle est pratiquement ubiquiste (présent partout), un déplacement n’en garantirait pas une meilleure appropriation et, en d’autres termes, la fixation du capteur ne présente pas d’inconvénient. Au demeurant, la mobilité active d’une vaste surface soulèverait d’insolubles problèmes de fardage (prise au vent) et la fixation a l’avantage supplémentaire de permettre l’alimentation en eau à partir du sol par les racines; toutefois, là aussi, la ressource étant faible, la surface de captation doit être très importante. Une plante est donc essentiellement un volume modeste, une vaste surface aérienne et souterraine, portée par une infrastructure linéaire de très grandes dimensions. Ressource ubiquiste (= il y en a partout) donc pas besoin de se déplacer, mais en faible quantité qui nécessite une très grande surface d’échange qui fonctionne en permanence.

18. L’animal, un petit volume mobile …. (p 45 à 46) Il s’approprie par sa bouche, puis par son tube digestif, l’énergie contenue dans les aliments ou dans ses proies. L’animal n’a pas besoin comme la plante de se nourrir toute la journée puisque l’aliment ou la proie contiennent beaucoup d’énergie ; par contre, il utilise cette énergie chimique qu’avec un rendement franchement mauvais. En général, ni les aliments, ni les proies ne se présentent spontanément à l’entrée de l’appareil digestif ; il faut donc se les procurer, ce qui requiert la mobilité active. Cette dernière, à son tour, implique une surface modeste, puisque le fardage est proportionnel à la surface. Pour minimiser la surface et les dimensions linéaires, il suffit de privilégier le volume ; cela met en outre tout point du corps à une courte distance de la source d’énergie, d’où une forme qui rappelle la sphère. On sait que cette dernière représente un maximum de volume abrité sous un minimum de surface. Ajoutons à cela la double nécessité de se procurer des proies et d’échapper aux prédateurs. Un animal, c’est donc essentiellement un volume enveloppé dans une surface externe modeste …avec des vastes surfaces internes. La surface digestive est énorme ; la muqueuse intestinale porte des villosités visibles à l’œil nu, elles-mêmes recouvertes de microvillosités de 1 à 3 μm de longueur. Ces niveaux d’expansion représentent une énorme surface de contact avec les particules alimentaires. Une homologie indiscutable unit la surface interne et digestive de l’animal à la surface externe et assimilatrice de la plante. Sur le plan de l’appropriation de l’énergie ces deux surfaces s’équivalent. L’animal ? Une plante ahurissante, retournée comme un gant, qui aurait enfoui ses feuilles et ses racines dans son tube digestif. La plante ? Une sorte d’animal fabuleux, retourné dedans-dehors, et qui porterait ses entrailles en guise de pelage. Ressource qu’il faut aller cherche mais très énergétique. L’organisme n’a donc pas besoin de se nourrir tout le temps mais doit se déplacer facilement d’où un petit volume.

19. D’après l’ensemble des documents, expliquer ce qui permet à une plante d’absorber l’ensemble des molécules dont elle a besoin bien qu’elle soit fixée. Les molécules dont la plante a besoin sont ubiquistes : on les trouve partout, ce qui ne nécessite pas de se déplacer. En ayant des surfaces d’échanges très importantes et qui fonctionnent en permanence, cela compense les faibles quantités trouvées localement en étant fixé.

20. B ) Connaissances exigibles au bac sur les surfaces d’échanges des plantes La plante est fixée à l’interface entre le sol et l’air dans un milieu variable au cours du temps. Elle a besoin d’éléments que l’on trouve quasiment partout sur Terre (eau, sels minéraux, CO2, O2…), être fixé n’est donc pas un problème. Mais comme le milieu varie, et notamment les quantités de molécules utiles, la plante a développé des surfaces d’échanges de grande dimension permettant d’absorber en permanence et avec un grand rendement les éléments nécessaires. Il existe ainsi des surfaces d’échanges avec : - l’atmosphère grâce notamment à ses feuilles où se déroulent des échanges de gaz et la capture de la lumière - le sol grâce notamment à ses racines où se déroulent des échanges d’eau et d’ions

21. Comment faire passer l’eau et les sels minéraux absorbés dans les racines vers les autres organes de la plante ? Comment faire passer la matière organique et l’énergie fabriquée dans la feuille vers les autres organes de la plante ?

22. Armérie des sables : sol sablonneux, poreux = Eau pénètre très profondément Or l’armérie a des racines très profondes lui permettant d’aller chercher l’eau, elle est donc bien adaptée à ce sol.

23. Orpin âcre: pierres et vieux murs, que eau de pluie et de ruissellement : eau en surface Or l’orpin a des racines en surface très étendues lui permet-tant de récupérer l’eau de surface, elle est donc bien adaptée