Exercice 1 - La vie terrestre des végétaux · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Nord 2021 (jour 2)

Présenter les caractéristiques des végétaux terrestres qui leur permettent de produire leur propre matière organique.

Réponse : Un devoir structuré comprenant : 1. Introduction : - Définition de l'autotrophie et contrainte de la vie fixée. - Problématique : Comment les caractéristiques morphologiques, anatomiques et cellulaires des plantes terrestres leur permettent-elles de capter les ressources nécessaires et de produire leur matière organique ? 2. Développement : - I. Des surfaces d'échange spécialisées et étendues pour capter les ressources : - *Nutrition hydrique et minérale souterraine :* racine avec zone pilifère (poils absorbants) offrant une surface de contact gigantesque avec la solution du sol. Association symbiotique fréquente avec des champignons mycorhiziens (mycorhizes) qui décuple l'absorption de l'eau et des ions phosphates/nitrates. - *Captage de l'énergie lumineuse et du gaz carbonique en milieu aérien :* feuilles avec une grande surface d'exposition et faible épaisseur, cuticule limitant les pertes d'eau tout en laissant passer la lumière, présence de stomates permettant les échanges de $\mathrm{CO_2}$ régulés. - II. Des tissus conducteurs pour transporter les matières premières et les produits formés : - *Xylème :* vaisseaux formés de cellules mortes aux parois imprégnées de lignine permettant l'ascension de la sève brute (eau et sels minéraux) depuis les racines jusqu'aux feuilles sous l'effet du moteur principal qu'est la transpiration foliaire. - *Phloème :* cellules vivantes (tubes criblés) acheminant la sève élaborée (riche en sucres) des organes sources (feuilles) vers les organes puits (racines, bourgeons, organes de réserve). - III. La synthèse de matière organique à l'échelle cellulaire : la photosynthèse : - Localisation dans les chloroplastes des cellules chlorophylliennes (parenchyme palissadique foliaire). - Phase photochimique : captage des photons par les pigments chlorophylliens des thylakoïdes, oxydation de $\mathrm{H_2O}$ libérant $\mathrm{O_2}$, production d'ATP et de NADPH. - Phase chimique (cycle de Calvin) : fixation du $\mathrm{CO_2}$ dans le stroma pour produire des glucides (trioses phosphates puis saccharose, amidon). 3. Conclusion : Bilan montrant la complémentarité entre pôle racinaire et pôle foliaire, connectés par les vaisseaux conducteurs, assurant l'autotrophie malgré la vie fixée.