Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 1 remplacement 2025

Expliquer comment la présence de mycorhizes au niveau racinaire permet une croissance plus importante du tronc d'un arbre.

Réponse : Un texte argumenté structuré comprenant : 1. Introduction : - Définition de la mycorhize : association symbiotique à bénéfices réciproques entre les racines d'un végétal et les hyphes d'un champignon du sol. - Problématique : comment cette symbiose racinaire stimule-t-elle la croissance du tronc et sa richesse en cellulose et en lignine ? 2. Rôle des mycorhizes dans l'absorption hydrique et minérale : - Le réseau d'hyphes augmente fortement la surface d'échange et le volume de sol prospecté, bien au-delà de la zone pilifère. - Il améliore l'absorption de l'eau et des ions minéraux, en particulier des ions peu mobiles comme les phosphates $\mathrm{PO_4^{3-}}$, mais aussi de l'azote ($\mathrm{NO_3^-}$, $\mathrm{NH_4^+}$) et de certains oligoéléments. - Arguments expérimentaux : * Des plants cultivés sur sol stérilisé (sans champignon) ont une croissance et une biomasse nettement inférieures à celles de plants mycorhizés ; c'est l'équivalent de l'observation historique des pins en Amérique du Sud. * Si l'on fournit au champignon du phosphate marqué ($^{32}\mathrm{P}$), la radioactivité se retrouve ensuite dans la plante : le champignon transfère bien des ions à la plante. - En retour, l'arbre fournit au champignon des glucides issus de la photosynthèse : après exposition des feuilles à du $^{14}\mathrm{CO_2}$, on retrouve du carbone marqué dans les hyphes. 3. De la nutrition minérale à la photosynthèse : - L'eau et les ions forment la sève brute, conduite par le xylème jusqu'aux feuilles. - Dans les chloroplastes, la photosynthèse convertit le $\mathrm{CO_2}$ et l'eau en glucides grâce à l'énergie lumineuse. - L'azote, le phosphore et le magnésium sont nécessaires à la synthèse de la chlorophylle, des enzymes (dont la Rubisco), de l'ATP et des acides nucléiques. - Une meilleure nutrition minérale accroît donc la production de glucides. 4. Synthèse de cellulose et de lignine et croissance du tronc : - La sève élaborée (phloème) achemine le saccharose vers les organes puits, notamment le cambium du tronc. - Les divisions du cambium produisent le bois (xylème secondaire), d'où la croissance en épaisseur du tronc. - Les cellules du bois élaborent des parois secondaires riches en : * cellulose, polymère de glucose fabriqué par la cellulose synthase membranaire, qui assure la résistance ; * lignine, polymère phénolique issu indirectement des glucides, qui assure la rigidité et l'imperméabilité. 5. Conclusion : - La mycorhize améliore l'approvisionnement en eau et en sels minéraux, ce qui stimule la photosynthèse. - Les glucides plus abondants permettent de fabriquer davantage de cellulose et de lignine, donc un tronc plus épais et plus solide. - La plante, en échange, nourrit le champignon en matière organique.