Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Nord 2024 (jour 1)

Expliquez comment un animal, associé à un végétal chlorophyllien, produit de l’énergie de façon autonome.

Réponse : Un texte argumenté structuré comprenant : 1. Introduction : Définition de l'endosymbiose (association à bénéfices réciproques où l'un des partenaires vit à l'intérieur des cellules ou tissus de l'autre). Exemple du ver de Roscoff (*Symsagittifera roscoffensis*) et de son algue verte unicellulaire endosymbiotique (*Tetraselmis convolutae*). Problématique : comment cette association permet-elle à l'animal de subvenir à ses besoins énergétiques sans apport trophique externe ? 2. La production de matière organique par l'algue (photosynthèse) : - Rôle du chloroplaste et des pigments photosynthétiques captant l'énergie lumineuse. - Phase photochimique : photolyse de l'eau, réduction de transporteurs et synthèse d'ATP, libération de dioxygène ($O_2$). - Phase chimique (cycle de Calvin) : incorporation et réduction du dioxyde de carbone ($CO_2$) pour synthétiser des molécules organiques (glucides). 3. Le transfert métabolique entre l'algue et l'hôte animal : - Libération par l'algue et transfert de molécules organiques (ex. glucose, acides aminés) vers les cellules de l'animal hôte. - Avantage : l'animal bénéficie d'une source continue de molécules carbonées sans ingérer de nourriture (autotrophie secondaire/fonctionnelle). 4. La conversion en énergie chimique utilisable par l'animal (respiration cellulaire) : - Rôle des mitochondries de l'animal (visibles en microscopie électronique à proximité étroite de l'algue). - Glycolyse cytoplasmique suivie du cycle de Krebs et de la chaîne respiratoire mitochondriale. - Oxydation complète de la matière organique en présence d'$O_2$ (fourni en partie par l'algue lors de la photosynthèse), couplée à une importante synthèse d'ATP indispensable au métabolisme animal. - Rejet de $CO_2$ et d'eau par l'animal, qui peuvent être réutilisés par l'algue. 5. Conclusion : Bilan sur la complémentarité métabolique étroite permettant l'autonomie trophique et énergétique de l'association.