Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 2 remplacement 2023

Montrer que la structure de la feuille est adaptée à la synthèse de matière organique qui sera distribuée à toutes les parties de la plante.

Réponse : Introduction - Les végétaux chlorophylliens sont des organismes autotrophes fixés. La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse et dans l'exportation des molécules organiques produites. - Problématique : En quoi l'organisation de la feuille permet-elle la captation des ressources, la production de matière organique et son exportation vers le reste de la plante ? I. Une structure optimisée pour la collecte de la lumière et des gaz - Forme et épiderme : Le limbe aplati offre une grande surface de captation de la lumière. L'épiderme supérieur est recouvert d'une cuticule cireuse transparente qui limite les pertes d'eau. - Échanges gazeux : L'épiderme inférieur porte de nombreux stomates (document). Ils permettent l'entrée du $CO_2$ et la sortie de l'$O_2$ et de la vapeur d'eau. Leur ouverture est régulable. - Parenchyme lacuneux : Ses cellules disjointes ménagent des lacunes aérifères qui facilitent la diffusion du $CO_2$ jusqu'aux cellules chlorophylliennes. II. Des tissus spécialisés dans la production de matière organique - Parenchyme palissadique : Situé sous l'épiderme supérieur (face éclairée), il est formé de cellules jointives, allongées et très riches en chloroplastes. Leurs pigments (chlorophylles $a$ et $b$, caroténoïdes) captent l'énergie lumineuse. Dans les thylakoïdes, la phase photochimique réalise la photolyse de l'eau, libère l'$O_2$ et produit de l'$ATP$ et du $NADPH,H^+$. - Synthèse des glucides : Dans le stroma, le cycle de Calvin incorpore le $CO_2$ pour former des trioses-phosphates. Ceux-ci sont les précurseurs du glucose, du saccharose et de l'amidon, stocké transitoirement. III. Une vascularisation assurant l'approvisionnement et la distribution - Xylème : Les vaisseaux conducteurs des nervures (document) apportent la sève brute, c'est-à-dire l'eau et les ions minéraux puisés par les racines. L'eau est nécessaire à la photosynthèse et à la turgescence. - Phloème : Le saccharose est chargé dans les tubes criblés et forme la sève élaborée. Celle-ci est distribuée aux organes puits (racines, bourgeons, fleurs, fruits, organes de réserve). - Devenir des produits : Ces molécules servent à la respiration cellulaire (production d'$ATP$). Elles servent aussi à la synthèse de molécules structurales (cellulose) et de réserves (amidon, lipides, protéines). Conclusion - La feuille est un organe dont chaque niveau d'organisation est adapté à la synthèse de matière organique : - la forme du limbe et la cuticule pour la lumière ; - les stomates et les lacunes pour le $CO_2$ ; - le parenchyme palissadique riche en chloroplastes pour la photosynthèse ; - les nervures (xylème et phloème) pour l'approvisionnement en eau et la distribution de la sève élaborée. - Elle est ainsi l'organe source qui assure la nutrition de toute la plante. Ses organes collaborent grâce aux systèmes conducteurs.