Végétaux 2019

I. Mouvements

a. Symétries (fiches 1-3)

La mise en place d’une symétrie nécessite forcément une dépense énergétique importante. Comment expliquer que les plantes montrent tout de même de nombreuses symétries dans leur organisation corporelle ?

Les plantes vivant dans un milieu isotrope doivent avoir une certaine symétrie pour rester en équilibre. Un milieu isotrope est un milieu où les différents facteurs de croissance de la plante (pesanteur, lumière, eau, vent...) sont égaux dans toutes les parties de la plantes contrairement à un milieu anisotrope où il y a un déséquilibre de ces facteurs au sain de la plante. Les branches d'un arbre dans un milieu isotrope, poussent plus ou moins symétriquement pour que le tronc puisse avoir une croissant verticale équilibrée. Par contre une plante vivant dans un milieu anisotrope doit s'adapter au milieu. Elle ne poussera pas forcément de manière symétrique pour se rééquilibrer. Comme par exemple si un tronc pousse d'une manière irrégulière (en se tordant), alors les branches ne seront pas placées symétriquement les unes faces aux autres pour rétablir l'équilibre global de la plante. --ZoeS (discussion) 16 avril 2019 à 12:01 (CEST)

b. Contraintes statiques (fiches 1, 3 et 4)

« La stabilité ne s’observe que dans le mouvement ». Expliquez cette phrase au regard des contraintes statiques que doivent gérer les plantes.

Une plante qui pousse, dans n'importe quel environnement va chercher la stabilité. Elle va donc pousser le plus droit possible sur une plaine et donc faire une pseudosymétrie qui repartira le poids de la plante de façon égale de tous les côtés du tronc. Au contraire, si la plante vient à pousser dans un environnement où elle ne sera pas stable en poussant droit vers le haut, la plante va avoir tendance à créer une disymétrie entre les branches pour pouvoir trouver l'équilibre. Le mouvement que font donc les plantes lorsqu'elles poussent est le fruit de la proprioception, c'est le fait de se rendre compte de la position exacte du corps dans l'espace, cette faculté que les plantes ont aussi afin de trouver une stabilité maximale selon leur environnement. --JulieRS (discussion) 16 avril 2019 à 12:09 (CEST)

c. Perceptions environnementales et proprioception

Lorsqu’on observe un champ de blé, tous les plants ont la même hauteur, sauf ceux qui se trouvent en bordure. Proposez une hypothèse argumentée qui permette d’expliquer cette observation. (fiche 5)

On peut supposer que suivant l'emplacement des plantes par rapport a l'axe du soleil certaines plantes n'ont pas besoin de s'élever pour avoir du soleil et donc cela leur évite de dépenser plus d'énergie qu'il ne faut pour leur croissance afin d'acquérir une exposition au soleil optimale. Cela permet aussi aux épi de blé de ne pas se faire concurrencer par des d'autres épis plus grands.--YanniO (discussion) 16 avril 2019 à 12:02 (CEST)

Dans l’industrie de production des fleurs, on cultive les roses sous serre. Elles sont ainsi protégées du vent et sont très fragiles : une fois cueillies, elles s’effondrent sous leur propre poids. Pour éviter ce problème, des barres horizontales passent régulièrement pour secouer doucement les plantes, ce qui a pour effet d’augmenter leur rigidité. Comment expliquer que ce traitement renforce les tiges des roses commerciales ? (fiche 5)

Les plantes possèdent une perception d'elles mêmes et de leur environnement. Cette perception est appelée "proprioception". De ce fait elles vont percevoir les signaux extérieurs de modifications dans leur environnement et mettre en place des structures pour s'adapter à ces contraintes environnementales. Donc quand les roses, qui n'ont jamais subit la contrainte environnemental du vent, la subissent (quand elles sortent de serre), elles sont fragiles face à celui-ci. En faisant passer des tiges qui vont secouer les plantes, une simulation du vent va être produite qui va stimuler les plantes et les pousser a se rigidifier pour contrebalancer cette contrainte. Donc en sortant les plantes de la serre, celles-ci seront adaptées à un environnement venteux, et seront donc plus résistante. --TaraS (discussion) 16 avril 2019 à 12:07 (CEST)

« Chez une plante, la perception de contraintes extérieures (p.ex. mécanique avec le vent ou de luminosité avec d’autres arbre à proximité) et intérieures (proprioception) modifient l’activité de certains gènes qui s’activent – ou s’inactivent – de façon à ce que la plante puisse s’adapter à ces contraintes (mécaniques, lumineuses, posturales, etc.) ». Expliquez cette phrase en mettant en relation des informations des fiches 4, 5 et 6.

Les plantes possèdent des capteurs qui perçoivent des signaux, la plante peut ainsi réagir à ces signaux pour modifier sa croissance et ses mouvements. Elles sont capable de cela grâce à la proprioception. NehalS (discussion) 30 avril 2019 à 11:54 (CEST)

d. Squelette (fiches 6 et 7)

Un de vos amis pense que le squelette d’une plante se limite majoritairement par le « bois » qui la constitue. Expliquez-lui, en argumentant, en quoi il a tort.

Si la plante se tient "debout", c'est grâce à la vacuole et à la paroi des cellule végétales. La vacuole exerce une pression hydrostatique sur la paroi, c'est-à-dire qu'elle se remplie d'eau, ce qui gonfle la cellule, la rendant rigide. La somme de toutes ces pressions hydrostatiques constitue leur squelette, un squelette hydrostatique.KatrinaT (discussion) 16 avril 2019 à 12:12 (CEST)

e. Mouvement actif (fiches 5, 6 et 9)

Expliquez le phénomène de thigmomorphogénèse en mettant en relation les fiches 5, 6 et 9.

Le phénomène de thigmomorphogénèse est le fait qu'une plante adapte sa croissance selon les contraintes mécaniques de l'environnement autour d'elle. Ainsi, une plante qui va toucher le plafond ne va pas pousser plus haut mais plutôt dévier sa croissance horizontalement. La même chose arrive à cause des contraintes statiques, la plante va pousser pour avoir un maximum d'équilibre, ce que l'on peut aussi décrire comme une adaptation aux contraintes mécaniques de l’environnementA CONTINUER --JulieRS (discussion) 30 avril 2019 à 12:16 (CEST)

f. Mouvements orientés et non orientés (fiches 8 et 9)

Discutez de la valeur adaptative du tropisme et de la nastie et montrer que ces deux types de mouvements, bien que différents remplissent le même rôle pour les plantes qui les pratiquent.

Le tropisme est un mouvement orienté qui explique la réaction d’orientation d'une plante en réponse à un facteur extérieur. Il existe 3 types de tropisme: le gravitropisme (lié à la pesanteur), le thigmotropisme (lié à la stimulation tactile), l'héliotropisme (lié au soleil).
En outre, les "nasties" sont des mouvements végétaux non-orientés. Ils sont déclenchés par l'environnement: photonastie (lumière), thermonastie (température ambiante), thigmonastie (stimulation tactile).
On dit qu'ils remplissent le même rôle car dans les deux mouvements le but est de rendre la croissance de la plante meilleure. Par exemple, chez les tournesols qui utilisent l'héliotropisme, ils s'orientent vers le soleil avant la floraison afin de maximiser l'apport d'énergie solaire durant la journée.

g. Les mécanismes des mouvements (fiches 9 et 10)

Comment expliquer que la sensitive (Mimosa pudica) puisse moduler le repliement de ses foliolules en fonction de la force du touché exercé ?

Ce phénomène s'appelle la sensorimotricité. Ils sont déclenché par une stimulation tactile du végétal. Ce phénomène fait parti d'une catégorie de mouvements non-orientés appelés nasties. --LisaH (discussion) 30 avril 2019 à 11:53 (CEST)

h. Déplacements (fiche 11)

« Un fraisier peut se déplacer par l’intermédiaire de stolons. » Expliquez, en argumentant, en quoi cette affirmation n’est pas exacte.

Un fraisier ne peut pas se déplacer lui-même physiquement, il existe donc deux types de déplacements, le déplacement dit procréatif qui se fait à l'aide de graines produites par la plante et emportées par l'eau, le vent ou les animaux. Le deuxième a continuer --JulieRS (discussion) 16 avril 2019 à 12:16 (CEST)

i. Déplacements (fiche 3-5, 12, 25 et 26)

En utilisant des arguments logiques construits sur « l’anisotropie », la « perception de l’environnement » et la « communication entre les plantes », expliquer ce qui déclenche la « marche racinaire » de certains palétuviers.

Un milieu anisotropie est un milieu où les différents facteurs qui influencent la croissance de la plante ne sont pas équitablement répartis autour de la plante. Une plante vivant dans ce milieu pourrait donc essayer de se déplacer pour se diriger vers un milieu isotrope. Les palétuviers possèdent des racines aériennes qui poussent plus d'un côté que de l'autre de façon à de déplacer lentement. Lorsqu'elle vit dans un milieu anisotrope, elle --NehalS (discussion) 30 avril 2019 à 12:18 (CEST)

II. Nutrition

a. La matière constitutive des plantes (fiches 13 et 14)

Le philosophe grec Empedocles (env. 450 av. J-C), puis plus tard Aristote (384-322 av. J-C) pensaient que toute chose, dans l’Univers, était formée de diverses combinaisons de terre, d’air, de feu et d’eau. Vers 1600, un chimiste belge, Jan Baptista van Helmont a réalisé une expérience pour déterminer la contribution relative de la terre et de l’eau dans la croissance d’une plante. Il fit pousser un jeune saule dans une caisse de bois contenant une quantité de terre bien déterminée. Après arrosage, durant cinq ans, avec de l’eau de pluie filtrée sur tamis, il observa que le poids de l’arbre avait augmenté de 76 kg, tandis que celui de la terre n’avait diminué que de 57 g. La terre n’ayant accusé aucune variation sensible de poids, c’est donc l’eau qui s’est changée en bois et en racines, c’est-à-dire en substances solides que l’on qualifiait de « terre ». L’expérience de van Helmont était pertinente pour montrer que la nourriture de la plante ne provient pas du sol. En 1966, l’Anglais John Woodward réalisa à Londres une expérience sur la menthe verte, parvenant à une conclusion nettement différente de celle de van Helmont. Il arrosa les plantes avec de l’eau provenant de quatre origines différentes : de l’eau de pluie, de l’eau provenant de la Tamise, de l’eau d’égout de Hyde Park et, enfin de l’eau du même égout à laquelle de la terre de jardin avait été ajoutée.

Septante jours plus tard il mesura le gain de poids des quatre lots de plantes : Origine de l’eau Gain de poids [g] Pluie 1.4 Tamise 1.7 Egout de Hyde Park 9.0 Egout de Hyde Park et terre de jardin 18.4

b. Mixotrophie (fiche 15)

Les épiphytes sont des plantes qui poussent en se servant d'autres plantes comme support. Elles ne sont toutefois pas considérées comme des parasites, car elle ne ponctionne aucune matière organique sur la plante support. En vous basant sur la fiche 15, expliquez pourquoi on peut considérer le gui comme un épiphyte « hémiparasite » (à moitié parasitaire).

Le gui est considéré comme un épiphyte hémiparasite car il possède des suçoirs qui lui permet de ponctionner les produits de la photosynthèse de la plante hôte, depuis sa source. Il synthétise ces produits dans son propre mécanisme de photosynthèse. Puisque les produits récupérées ne sont pas totalement synthétiser, le gui n'est pas considéré complètement parasitaire.--EvinK (discussion) 14 mai 2019 à 11:54 (CEST)

c. Plantes carnivore (fiche 16)

Peut-on qualifier les plantes carnivores d’hétérotrophes ? Discutez.

Les plantes carnivores ne peuvent pas être totalement considérées comme carnivores. Certes elles se servent chez les animaux pour chercher les éléments dont elles ont besoin et qui ne se trouvent pas dans le sol, mais celles-ci ne sont pas capable d’assimiler leur proies. Elles ne peuvent qu’en les dégrader et assimiler les nutriments qu’ils lui manquent. Une plantes carnivores restent majoritairement autotrophes car elle fabrique tout de même sa propre matière organique. Ces plantes peuvent être considérées de pré carnivores. --TaraS (discussion) 30 avril 2019 à 10:12 (CEST)

d. Réserves (fiche 17)

Quel est le rapport entre la nécessité pour certaines plantes de produire des organes de réserves d’énergie et la concurrence pour la lumière.

Il est nécessaire pour les plantes d'avoir un organe de réserve car cela leur permettra de conserver de l'énergie qui les alimentera quand ils seront plongés dans l'obscurité. L'absence de lumière leur empêchera donc d’exécuter le mécanisme de photosynthèse. C'est pourquoi on dit qu'il y a une concurrence vis-à-vis de la lumière. Par exemple, les arbustes atténuent la quantité de lumière reçue par les plantes souterraines. Avant que les arbustes leur privent de la lumière, les réserves des plantes se frayent un chemin afin de maximiser la quantité de lumière captée même en présence d'un arbuste.--EvinK (discussion) 14 mai 2019 à 12:14 (CEST)

III. Échanges gazeux

a. Parenchyme (fiche 18)

Lorsqu’elles tombent dans l’eau, les feuilles d’un arbre, si elles sont bien vertes, ont tendance à flotter à la surface. Durant la nuit, cependant, ces feuilles coulent. Comment expliquer qu’il arrive parfois qu’aux premières lueurs du jour, ces mêmes feuilles remontent doucement à la surface.

Pendant la nuit la photosynthèse ne pouvant pas se faire, l'unique réaction qui se passe est la respiration cellulaire. Comme la plante n'a pas besoin de prendre du gaz (car la plante prend de l'oxygène dans l'eau qui l'entoure pour réaliser la respiration cellulaire lors de période sans exposition), aucun gaz n'est donc stocké dans la plante via les stomates car le gaz carbonique n'intervenant pas dans la respiration cellulaire est directement relâché par la feuille. N'ayant point de gaz dans les stomates, la feuille coule. Le matin, l'exposition à la lumière revenant, du gaz est nécessaire pour la photosynthèse alors le gaz créé par la respiration fait remonter la plante afin qu'elle puisse puiser du gaz carbonique dans l'atmosphère.--OscarG (discussion) 30 avril 2019 à 12:18 (CEST)

b. Respiration (fiche 19)

Vous arrosez tous les jours avec soin votre superbe ficus. Cependant, vous constatez après une semaine que ses feuilles jaunissent et tombent… Quelles pourraient-être les raisons de ce problème sanitaire et comment devez-vous réagir pour que votre ficus retrouve de sa superbe ?

En arrosant trop abondamment le ficus, ses racines se noient et étouffent. Les plantes ne peuvent donc plus se procurer les sels minéraux dans le sol ce qui entraine le jaunissement des feuilles et la mort de la plante. Pour y remédier, il faut arrêter d’arroser la plante. --TaraS (discussion) 14 mai 2019 à 11:58 (CEST)

« Les cellules des feuilles d’un arbre ne respirent pas : elles se limitent à faire la photosynthèse. » Expliquez pourquoi cette phrase est fausse.

En absence de lumière les plantes vont effectuer la respiration cellulaire, c'est-à-dire utiliser l'O2 et le glucose pour relâcher du CO2 et de L'H2O. Donc les feuilles d'un arbre respirent. Si elles n'effectuaient pas la respiration celles-ci mourraient en absence de lumière.--LisaH (discussion) 30 avril 2019 à 12:18 (CEST)  

IV. Transports internes

a. Transports membranaires (fiches 18-23)

Comment, à l’intérieur d’une plante vasculaire, les cellules se procurent-elles le glucose, l’O2, l’H2O et le CO2 ?

Une plante vasculaire est une plante qui continent des vaisseaux, c'est à dire que les nutriments, l'O2, l'H2O,... nécessaires à la plante sont transportés à l'intérieur de vaisseaux qui vont des racines au sommet de la plante. Certains végétaux utilisent alors un système de racines pour puiser les minéraux et l'eau dans la terre, avant de les transporter à l'aide du xylème (constituant des tissus végétaux formés de vaisseaux transportant vers le haut) jusqu'aux feuilles. De même, les feuilles d'une plante vont faire la photosynthèse et donc produire des glucides et des molécules organiques, qui elles, vont être transportées dans la plante par le phloème (tissu conducteur de la sève transportant vers le bas). --JulieRS (discussion) 14 mai 2019 à 12:05 (CEST)

Comment expliquer qu’une plante puisse faire circuler des liquides à l’intérieur de ses structures ? (fiche 23)

Ce qui assure a une plante que le transport des sucres et d autre composais organiques. Ces molécules organiques sont transportés dans les tubes criblés. l exist4ence d une forte pression dans la feuille et d une pression plus faible dans les racines permet le mouvement de la sève(la sève est le milieu liquide qui circule grâce à des cellules spécialisées appelées « vaisseaux ») dans la plante. StamatisR (discussion) 14 mai 2019 à 12:11 (CEST)

V. Sortie de l’eau des Végétaux (fiches 24-27)

Expliquez les raisons pour lesquelles une algue ne peut pas vivre à l’air libre.

En dehors de l’eau une algue n’a plus la pression hydrostatique pour la soutenir, par conséquent l’algue ne supporte plus son propre poids et s’écroule sur elle-même. Dans cette position l’algue ne peut pas effectuer la PS. Étant en dehors de l’eau celle-ci n’a non plus plus d’eau (essentiel à la PS) ni de sels minéraux. Si une algue ne peut pas effectuer de PS celle-ci ne peut pas vivre. Pour vivre hors de l’eau l'algue devra mettre en place des innovations évolutives le lui permettant. --TaraS (discussion) 30 avril 2019 à 10:20 (CEST)

A l’aide d’un schéma, expliquez comment une population d’algue sensible à l’air libre peut évoluer une espèce dérivée capable de survivre en dehors de l’eau.

cf. Fiches théoriques Végétaux 2OS Fiche 24

Tracez un arbre phylogénétique représentant l’état de nos connaissances actuelles sur les liens évolutifs existant entre une Mousse, une Fougère, une Gymnosperme et une Angiosperme. Prenez une algue Charophyte en guise de groupe extérieur. Pour chaque point de bifurcation, indiquez les innovations évolutives et expliquez en quoi ces innovations modifient les structures des plantes.

cf. Fiches théoriques Végétaux, fiche.27
Quand les végétaux passent du milieu aquatique à terrestre ceux-ci acquièrent une cuticule et des stomates leurs permettant de se protéger contre la dessication de leurs feuilles et d'avoir des échanges gazeux avec le milieu terrestre. Ces deux innovations amènent les Bryophytes donc les mousses. Par la suite, la vascularisation, la lignine et les racines A CONTINUER... --TaraS (discussion) 14 mai 2019 à 12:16 (CEST)

VI. Communication (fiches 28-30)

Le Wood Wide Web permet à la fois aux plantes qui appartiennent au réseau d’échanger des informations, mais également d’optimiser leur croissance. Expliquez. (fiche 29)

Si les arbres communiquent entre eux des informations telles que les dangers ou le début d'une sècheresse, ils peuvent obtenir des informations qu'ils ne pourraient pas trouver seuls et pourraient donc éviter certaines catastrophes. De même, si une plante communique par un réseau racinaire avec une sorte de champignon, elle va avoir accès à des informations à propos de la façon dont elle peut trouver des nutriments dans la terre. Ceci va faire que la plante dans le réseau va pousser plus vite qu'une plante en dehors de celui-ci.--JulieRS (discussion) 30 avril 2019 à 12:06 (CEST)

Si on frappe un acacia adulte avec une lanière en cuir pendant une dizaine de minutes, on peut montrer non seulement que la concentration en tanin augmente dans les feuilles de la plante, mais que des molécules volatiles sont également émises. En outre, on observe aussi une augmentation du tanin dans les acacias qui poussent à proximité de celui qu’on a frappé. Comment expliquer ces phénomènes ? (fiche 30)

Les feuilles d'acacia qui sont mangées par les antilopes présentent un taux très élevé en tanin. L'augmentation en tanin à lieu au moment où les antilopes commencent à manger les feuilles ce qui met l'arbre dans un état de stress. Le tanin est une substance permettant à l'arbre de se protéger contre les infections et les insectes. Le danger procuré par les antilopes produit du tanin et cette substance se volatilise dans l'air pour atteindre les arbres de la même espèce qui sont au alentours. Du coup tous ces arbres produisent du tanin en excès pour se protéger contre les antilopes.--JulieRS (discussion) 30 avril 2019 à 12:06 (CEST)

VII. Reproduction (fiches 31-36)

Comparez rapidement les cycles de reproduction chez l'homme et chez la fougère (fiche 32).

La fougère se reproduit avec une alternance de générations. Le sporophyte multicellulaire qui est diploïde va par méiose produire des spores. Cette cellule est capable de donner naissance à un nouvel organisme sans fusion avec une autre cellule. Elle va donner par mitose un gamétophyte multicellulaire qui est haploïde. Ensuite cet organisme multicellulaire va former des gamètes qui fécondées feront un zygote et formeront à nouveau la fougère. Tandis que pour la reproduction humaine les adultes sont diploïdes et par méiose vont donner des gamètes qui créeront des zygotes par fécondations et formeront l'humain. La grande différence est donc que l'humain a besoin de deux individus (homme, femme) tandis que la fougère (sporophyte multicellulaire) crée un autre individu (gamétophyte multicellulaire) afin de reproduire la fougère. --ZoeS (discussion) 30 avril 2019 à 12:18 (CEST)

Définissez la notion de dépendance et d'indépendance entre le sporophyte et le gamétophyte (fiche 33).

Chez les mousses et d'autres Bryophytes, le sporophyte et le gamétophyte sont indépendants. Celui-ci va nourrir le sporophyte pendant sa sortie de l'archégone (lieu où les gamètes femelles sont produits). Tandis que chez les vasculaires sans graines comme la fougère, le sporophyte qui est la phase dominante est indépendant du gamétophyte. Celui-ci est photosynthétique et autonome. --ZoeS (discussion) 14 mai 2019 à 11:56 (CEST)

Expliquez pourquoi la graine est-elle une étape importante dans l'histoire de l'évolution des plantes (fiche 35). Faites un lien avec la thématique des fiches 24-27.

Les graines des plantes peuvent se disséminer facilement grâce au vent et permettent alors aux espèces de plantes de se propager dans d'autres environnements afin de se reproduire avec d'autres plantes plus éloignées.--NehalS (discussion) 14 mai 2019 à 12:16 (CEST)

Expliquez comment les plantes à fleurs choisissent leurs partenaires sexuels alors qu'elles sont dans l'impossibilité de se mouvoir (fiche 36).

Il y a différents types de pollinisations. Les fleurs peuvent être unisexuées ou hermaphrodites. Pour les unisexuées il est fondamental d'avoir une plante femelle et une plante mâle pour qu'une fécondation se fasse. Tandis que pour certaines fleurs bisexuées, le pollen peut se déposer aussi bien sur la même fleur, sur une fleur d'une même plante ou d'un autre type. Donc des autofécondations et des fécondations croisées sont possible. Il existe aussi des fleurs bisexuée qui autorise seulement l'autofécondation ou bien seulement la fécondation croisée. Pour obtenir un brassage génétique il est nécessaire d'avoir une fécondation croisée. --ZoeS (discussion) 14 mai 2019 à 12:07 (CEST)