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Photographie d'un milieu de culture in vitro

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La technique de la micro-propagation in vitro et le clonage

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La technique de la micro-propagation in vitro et le clonage

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On s'appuie sur les propriétés de totipotence des cellules végétales, c'est-à-dire leur capacité à se dédifférencier.

On sectionne un organe d'un végétale (feuille, tige...) puis on le place dans un milieu de culture contenant des nutriments, des hormones et d'autres facteurs de croissance. Ils sont ensuite incubés dans des conditions spécifiques, telles que la température et l'éclairage contrôlés, pour favoriser leur croissance et leur développement. Cette technique est utilisée dans de nombreux domaines (agronomie, agriculture...). Cela permet d'étudier les processus de croissance, de régénération et de multiplication des cellules et des tissus, ainsi que de produire des clones de plantes.

Avantages : on obtient des plantes avec des propriétés connues, pas de problèmes de ravageurs ou de maladies

Limites : pas de création de nouvelles variétés, pas d'évolution génétique, plantes non adaptées au milieu naturel

Lina Ogut

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Le printemps rime souvent avec "pollen" !
De nombreuses personnes y étant allergique doivent prendre des précautions nécessaires pour ne pas tomber malade, mais, comment le pollen est-il produit dans la fleur ?
Pour essayer de répondre à cette question, nous allons observer des étamines au microscope électronique à différents moments de la journée.
On observe dans un premier temps qu'une des cellules constituant les étamines ressemble à ceci (faire schéma de la prophase 1).
On remarque quelques temps après que la cellule a subit des changements lui permettant de devenir comme ceci : (télophase 1)
Et enfin, la cellule s'est divisé en 4 et ressemble à ceci (télophase 2)
On a constaté peut après cette division, la production de grains de pollens par les étamines.
Ces étapes de divisions cellulaires se nomment "la méiose". Constituée de 2 parties majeures, elle permet de créer des cellules contenant des patrimoines génétiques différents afin d'augmenter la diversité génétique des individus et de, dans le cas des fleurs, permettre la production du pollen.
On peut regrouper toutes les étapes de la méiose dans ce schéma bilan. (schéma de la publication)

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Schéma montrant la différence entre les espèces hermaphrodite/monoïque et dioïque

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La reproduction sexuée : autopollinisation

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La reproduction sexuée : autopollinisation

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Les fleurs ont différents moyens pour se reproduire. Que ce soit grâce aux rongeurs ou aux abeilles, la reproduction sexuée est possible pour la plante à fleur, notamment par l'utilisation de ses différents phéromones.
Cependant est-il possible pour une fleur de s'autopolliniser ?
Pour répondre à cette question nous allons réaliser une expérience.
Nous allons mettre en culture 3 espèces de fleurs : la Saule (espèce dioïque), l'Hibiscus (espèce hermaphrodite) et l'Eucalyptus (espèces monoïque) dans 3 lieux de culture différents pendant 1 mois.
Coupées des animaux, elles ne pourront donc pas se reproduire grâce à eux.
Après expérience on constate que seuls les plantes hermaphrodites (l'hibiscus) et monoïques (l'eucalyptus) se sont reproduit, contrairement au fleurs dioïques (la saule).
On sait que la pollinisation est le transport du pollen depuis les étamines jusqu’au stigmate du pistil.
Les plantes hermaphrodites et monoïques ont toutes 2 des étamines et 1 pistil.
On peut en déduire que, probablement grâce au vent, ces 2 types de plantes ont pu s'autopolliniser sans avoir eu recours à leur phéromones. Ce qui n'est pas possible pour la saule.

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Schéma d’un stomate vu de face montrant les échanges gazeux entre la feuille et le milieu aérien 

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Le rôle des stomates dans l'entrée du CO2

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Le rôle des stomates dans l'entrée du CO2

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Afin de mieux comprendre le rôle des stomates au sein de la plante, nous allons réaliser une petite expérience.
Nous allons placer une plante dans un milieu de culture contenant une grande quantité de CO2 et éclairée uniformément.
Au bout de 2h nous allons diminuer la quantité de CO2 sans pour autant baisser l'intensité lumineuse.
On observe après 5h de culture les résultats suivants lorsque l'on observe les stomates au microscope (sous forme de schéma ci-dessus)
Au début, les cellules de garde étaient dégonflées; le stomate était donc fermé puis à partir de 2h, les cellules de garde ont gonflé petit à petit jusqu'à l'ouverture totale du stomate.
On sait que la photosynthèse nécessite du CO2, de l'eau et de la lumière pour son fonctionnement.
Or comme nous avons progressivement baissé la quantité de CO2 dans le milieu, la plante a du avoir recours aux stomates pour en capter le + possible et donc, d'assurer la photosynthèse. (ce qui explique l'ouverture du stomate)
On peut donc conclure que les stomates jouent un rôle essentiel dans la captation du CO2 lors de la photosynthèse.

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Organisation de la plante (pdv cellulaire)

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Organisation de la plante (pdv cellulaire)

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Les plantes peuvent être victimes de plusieurs aléas naturels comme une forte averse ou encore une inondation.
Mais comment une plante fait-elle pour être ± rigide et imperméable ?
Afin de mieux comprendre de quoi est constitué une plante, nous allons réaliser une coupe transversale de tige de Renoncule que l'on va observer au microscope éléctronique.

On y observe plusieurs cellules végétales similaires à celle schématisée ci-dessus.

On peut remarquer que les cellules végétales sont des cellules eucaryotes, avec un noyau, et qui présentant plusieurs compartiments ou organites selon les tissus :

Des chloroplastes, contenant de la chlorophylle et intervenant dans la photosynthèse;

Des mitochondries, intervenant dans la respiration cellulaire ;

D’autres types de plastes (exemple : amyloplastes stockant des réserves nutritives sous forme d’amidon) ;

Une vacuole contenant essentiellement de l’eau ;

D'après cette observation on peut conclure que la paroi des végétaux est un assemblage moléculaire complexe contenant notamment de la cellulose (un polymère de glucose). Cette paroi contient dans des tissus spécialisés (xylème, bois) de la lignine qui rigidifie la paroi et la rend imperméable.

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Afin de mieux comprendre ou s'effectue la croissance d'une plante, il est possible de réaliser une expérience de coloration.
Il s'agit de l'expérience historique de Sacks : on marque 9 points espacés régulièrement sur une jeune racine à l'encre de Chine puis on photographie à intervalle de temps régulier (quelques heures) la croissance de cette plante.
Voici un exemple de résultat observé : (schéma ci-dessus)
Dans cette expérience, nous avons observé un espacement plus important entre les marques 6 et 7 mais aucun écartement au niveau de la coiffe de la racine (marques 8 et 9) ni en s'éloignant de l'extrémité (marques 1 à 5).
Grace à cette expérience, nous avons pu identifier la zone d'élongation lors de la croissance au niveau des racines d'une plante.

ARGUMENT PROVENANT DE SVTAUMICRO ET RÉDIGÉ PAR MR ET MME ESTHER. Il peut avoir une meilleure visibilité ici.

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Coléoptile sous l'influence de facteurs internes

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Coléoptile sous l'influence de facteurs internes

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Afin de comprendre comment s'effectue la croissance d'une plante, il est possible de réaliser une expérience ou l'on teste l'importance de l'auxine, une hormone végétale dans la croissance végétale.
Une 1ere plante (témoin) reçoit de la lumière mais pas d'ajout d'auxine et une 2eme plante reçoit de la lumière et un ajout d'auxine. La croissance est ensuite mesurée régulièrement. Voici un exemple de résultats observés. (Voir graphique ci-dessus)
Dans cette expérience, nous avons mesuré une croissance limitée de la plante témoin (sans auxine) dont le coléoptile grandit de 50 à 70mm en 40mn alors que la 2e plante, soumis à un apport en auxine a une croissance beaucoup plus marquée avec une taille passant de 70 à 160 mm en 40 mn. Grace à cette expérience nous avons pu identifier que la croissance au niveau des jeunes tiges (coléoptiles) d'une pante est sous l'influence de l'auxine, une hormone végétale.

ARGUMENT PROVENANT DE SVTAUMICRO ET RÉDIGÉ PAR MR ET MME ESTHER. Il peut avoir une meilleure visibilité ici.

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Coléoptile sous l'influence de l'environnement

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Coléoptile sous l'influence de l'environnement

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Afin de comprendre comment s'effectue la croissance dans une plante, il est possible de réaliser une expérience ou l'on teste l'importance de la lumière dans la croissance végétale.
Il s'agit de l'expérience historique de Went : une 1ere plante (témoin) reçoit de la lumière de façon uniforme et une 2e plante reçoit de la lumière de façon orientée.
On obtient alors les resultats ci-dessus mis sous forme de schémas.
Dans cette expérience, nous avons observé une croissance vers le haut dans des conditions ou la lumière est uniforme et une croissance dirigée vers la lumière si elle n'est pas uniforme.
Grace à cette expérience, nous avons pu identifier que la croissance au niveau des jeunes tiges (coléoptiles) d'une plante est sous l'influence de la lumière.
On comprend ainsi mieux que les plantes semblent se diriger vers nos fenêtres quand nous les cultivons en intérieur !

ARGUMENT PROVENANT DE SVTAUMICRO ET RÉDIGÉ PAR MR ET MME ESTHER. Il peut avoir une meilleure visibilité ici.

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Argument 6Par l’étude des plaques tectoniques, on sait que les continent se sont réunis ce qui a provoquer des collisions ce qui a formé des chaînes de montagne comme l’Himalaya-Tibet ce qui augment le processus d’érosion et d’altération ce qui provoque la consommation du CO2 atmosphérique puisque le CO2  est piégé dans l’eau et on le sait grâce au différents mesures qu’on a pu faire dans l’eau. Il y a donc un refroidissement global. Le déplacement des continents du à la tectoniques des plaques a modifié la circulation océanique favorisant la formation de l’Antarctique dans le pôle sud avec un isolement de celle-ci ce qui créé des courants froids . Le Cénozoique est donc une période froide. 

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Argument 6Par l’étude des plaques tectoniques, on sait que les continent se sont réunis ce qui a provoquer des collisions ce qui a formé des chaînes de montagne comme l’Himalaya-Tibet ce qui augment le processus d’érosion et d’altération ce qui provoque la consommation du CO2 atmosphérique puisque le CO2  est piégé dans l’eau et on le sait grâce au différents mesures qu’on a pu faire dans l’eau. Il y a donc un refroidissement global. Le déplacement des continents du à la tectoniques des plaques a modifié la circulation océanique favorisant la formation de l’Antarctique dans le pôle sud avec un isolement de celle-ci ce qui créé des courants froids . Le Cénozoique est donc une période froide. 

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Fatima Z

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Argument 5                                                                      Pour étudier la période du Cénozoique, on peut étudier la température des eaux océaniques profondes à partir du rapport isotopique delta 18 O dans les foraminifères sur le fond marins. L’étude du delta 18 O montre un refroidissement global au cours du Cénozoique et l’étude du delta 13 C montre  une diminution de la quantité du CO2 atmosphérique. On a donc au cours de cette période un refroidissement du à une baisse de l’effet de serre. 

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Argument 5                                                                      Pour étudier la période du Cénozoique, on peut étudier la température des eaux océaniques profondes à partir du rapport isotopique delta 18 O dans les foraminifères sur le fond marins. L’étude du delta 18 O montre un refroidissement global au cours du Cénozoique et l’étude du delta 13 C montre  une diminution de la quantité du CO2 atmosphérique. On a donc au cours de cette période un refroidissement du à une baisse de l’effet de serre. 

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Fatima Z

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Argument 4                                                                  Pour déterminer le climat au Quaternaire, on peut s’appuyer sur des indices paléo-écologique. En effet les graines de pollens ou spores peuvent être recherchés dans des tourbières, grâce aux données on pourra construire un diagramme pollinique représentant l’abondance de pollens de différentes espèces au cours du temps.   Cette étude met en évidence un changement de la végétation aux alentours de -11 000 ans. On passe d’une végétation typique de climat froids( conifères, peu de feuille ) à une végétation de climat plus tempéré (chênes, noisetiers.) Donc de l’actuel à -11 000 ans le climat était plutôt tempéré en France et avant c’est la glaciation de Wurn. 

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Argument 4                                                                  Pour déterminer le climat au Quaternaire, on peut s’appuyer sur des indices paléo-écologique. En effet les graines de pollens ou spores peuvent être recherchés dans des tourbières, grâce aux données on pourra construire un diagramme pollinique représentant l’abondance de pollens de différentes espèces au cours du temps.   Cette étude met en évidence un changement de la végétation aux alentours de -11 000 ans. On passe d’une végétation typique de climat froids( conifères, peu de feuille ) à une végétation de climat plus tempéré (chênes, noisetiers.) Donc de l’actuel à -11 000 ans le climat était plutôt tempéré en France et avant c’est la glaciation de Wurn. 

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Fatima Z

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Argument 3 Pour mettre en évidence une période glaciaire entre -120 000 et -11 000, on peut s’appuyer sur des peintures rupestres d’animaux  sauvages qui donnent des indices de faune que côtoyaient les hommes au paléolithique. En effet pour atteindre la grotte Cosquer, il faut mettre une tenue de plongée sous marine puisque la grotte se trouve sous l’eau alors que des scientifiques ont retrouvés des peintures. Donc  on peut déduire que le niveau marin entre -20 000 et -40 000 date des peintures était beaucoup plus bas et les peintures représentent des animaux de climat froid comme des chevaux et des pingouins. On peut donc dire qu’à cette période le climat était plus froid qu’à l’actuel comme on le voit avec la montée du niveau marin. Schéma à faire (faut le simplifier)   

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Argument 3 Pour mettre en évidence une période glaciaire entre -120 000 et -11 000, on peut s’appuyer sur des peintures rupestres d’animaux  sauvages qui donnent des indices de faune que côtoyaient les hommes au paléolithique. En effet pour atteindre la grotte Cosquer, il faut mettre une tenue de plongée sous marine puisque la grotte se trouve sous l’eau alors que des scientifiques ont retrouvés des peintures. Donc  on peut déduire que le niveau marin entre -20 000 et -40 000 date des peintures était beaucoup plus bas et les peintures représentent des animaux de climat froid comme des chevaux et des pingouins. On peut donc dire qu’à cette période le climat était plus froid qu’à l’actuel comme on le voit avec la montée du niveau marin. Schéma à faire (faut le simplifier)   

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Argument 1 Au Mésozoique Pour étudier cette période, on va utiliser des indices géologiques. En effet, le Ginkgo est un des arbres les plus anciens du monde et actuellement il est toujours présent donc il était présent au crétacé. Pour en déduire le climat, on va prendre un fossile d’une feuille de ginkgo et on va calculer son indice stomatique. Cette méthode permet d’évaluer la concentration en CO2 sur des feuilles puisque s’il y a une forte présence de stomate sur une feuille c’est qu’il y a peu de CO2 et inversement. Donc grâce à cette technique, on peut en déduire qu’au crétacé le climat était plutôt chaud car l’indice stomatique des fossiles de Ginkgo est faible ce qui prouve une forte concentration en CO2.

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Argument 1 Au Mésozoique Pour étudier cette période, on va utiliser des indices géologiques. En effet, le Ginkgo est un des arbres les plus anciens du monde et actuellement il est toujours présent donc il était présent au crétacé. Pour en déduire le climat, on va prendre un fossile d’une feuille de ginkgo et on va calculer son indice stomatique. Cette méthode permet d’évaluer la concentration en CO2 sur des feuilles puisque s’il y a une forte présence de stomate sur une feuille c’est qu’il y a peu de CO2 et inversement. Donc grâce à cette technique, on peut en déduire qu’au crétacé le climat était plutôt chaud car l’indice stomatique des fossiles de Ginkgo est faible ce qui prouve une forte concentration en CO2.

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Fatima Z

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Afin de retracer le climat passé de nombreuses techniques existent; les indices géochimiques, paléo écologiques mais également préhistoriques.

Les hommes préhistoriques représentaient les espèces qu’ils apercevaient sur les murs de grottes (peintures rupestres ).
Ceci nous aide alors à connaître   les types d’espèces existant  à cette période et de les raccorder au climat qui régnait durant cette époque. Prenons un exemple clair: lorsqu’on  retrouve, dans la grotte Cosquer , une représentation de  mammouth étant des animaux typiques de la Toundra et de climats froids on en déduit que durant cette période (-20000 a -40000 ans ) le climat était froid.

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Afin de retracer le climat passé de nombreuses techniques existent comme les indices géochimiques, paléoécologies mais également préhistorique

Les hommes prehistoriques représentaient les espèces qu’ils apercevaient sur les murs de grottes (peintures rupestres ).
Ceci nous aide alors à savoir  les types d’espèces existant  à cette période et de les raccorder au climat qui régnait durant cette époque. Prenons un exemple clair: lorsqu’on  retrouve, dans la grotte cosquer , une représentation de  mammouth étant des animaux typiques de la Toundra et de climats froids on en déduit que durant cette période (-20000 a -40000 ans ) le climat était froid.

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Stock de matière organique pour survivre à la sécheresse ou au froid

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Stock de matière organique pour survivre à la sécheresse ou au froid

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En hiver ou lors de longues périodes de sécheresse certaines plantes perdent leurs feuilles, donc leur partie aérienne. Certaines arrivent à s'en sortir mais d'autres en meurent.
Nous cherchons donc à savoir comment certaines plantes font pour survivre.
Pour cela nous avons analysé plusieurs types de plantes : Les plantes herbacées pérennes et les plantes annuelles. Après analyse, nous avons remarqué que les plantes herbacées pérennes possédaient des organes souterrains capables d’accumuler des réserves à l’abri des intempéries comme les bulbes, les tubercules, les rhizomes. Les réserves sont le plus souvent glucidiques (amidon, saccharose).
Chez les plantes annuelles, la pérennité est assurée par les graines qui contiennent des matières organiques qui nourriront l’embryon puis la jeune plantule lors de la germination. La nature de ces réserves peut être glucidique (blé-riz), lipidique (noix, amande), ou protéique (pois, lentille).
On en déduit donc que les plantes, malgré l'impossibilité de faire la photosynthèse ont la chance de survivre.

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Lorsque l'on se promène dans un parc ou tout simplement dans une foret, on peut constater une chose : Le paysage est vert !
Cette couleur est due aux pigments chlorophylliens contenus dans les feuilles. Grace à de multiples expériences nous savons que pour faire la photosynthèse, les plantes ont besoin de CO2, d'H20 et de lumière mais la couleur des feuilles influe-t-elle sur ce processus ?
Pour répondre à cette question nous décidons de réaliser une expérience !
Cette expérience consiste dans un premier temps à éclairer une plante verte (Panachée) pendant 12 heures.
On va par la suite détacher ses feuilles et les décolorer avec de l'éthanol bouillant pendant 5 minutes.
Grace a un colorant; le Lugol, on va chercher à mettre en évidence l'amidon (forme de stockage du glucose) dans les feuilles. En effet de couleur brune, le Lugol prends une teinte bleue ou noir en présence d'amidon, les résultats seront donc clairs !
Après plusieurs minutes on remarque que seulement les parties qui étaient vertes se sont colorées en noirs; ce sont donc les seules parties qui contiennent de l'amidon.
On en déduit donc que la production de matière organique par photosynthèse se fait principalement sans les parties vertes de la plante (au niveau des feuilles)

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 Expérience montrant que les plantes produisent du dioxygène à la lumière mais pas à l’obscurité

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Depuis que notre enfance, nous savons que le dioxygène nécessaire à notre survie vient des végétaux, par la photosynthèse (d'où la sensibilisation aux problèmes comme la déforestation). Mais la plante secrète-t-elle naturellement ce dioxygène sans avoir besoin de certains facteurs particuliers comme la luminosité, la température ,etc ?
Pour déterminer si c'est réellement le cas nous avons réalisé une petite expérience !
Cette expérience consiste a placer une plante et une bougie allumée dans une cloche hermétique. Cette cloche sera éclairée par une lampe dans premier temps, puis elle sera placée dans l'obscurité par la suite.
(Pour rappel : la bougie a besoin de dioxygène pour bruler (comme les êtres humains pour vivre))
On observe qu'a gauche, dans la cloche hermétique, la bougie continue à se consumer si la plante verte est éclairée.
Cependant on remarque qu'a droite, la bougie s’éteint si la plante n’est plus éclairée
On en déduit donc qu'en présence de lumière , la plante fait la photosynthèse et produit donc du dioxygène. Alors que dans l'obscurité la plante est incapable de faire la photosynthèse: qui se traduit par une absence de dioxygène. Le dioxygène nécessaire à la combustion est produit par la plante verte éclairée.

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En 1937, Robert Hill constata que des chloroplastes isolées et bien éclairées libéraient du dioxygène à condition qu'un oxydant ait été rajouté au milieu.
On veut vérifier que la production de dioxygène par les chloroplastes résulte d'une réaction d'oxydo-réduction nécessitant de l'energie lumineuse. Pour cela, nous allons grace a un dispositif ExaO, suivre la concentration en dioxygène d'une suspension de chloroplastes en se faisant succéder des phases d'obscurité et des phases de lumières en absence puis en présence du réactif de Hill.
On constate que la concentration en dioxygène augmente à la lumière et diminue à l'obscurité et que l'injection du réactif de Hill augmente cette concentration d'avantage.
On en déduit donc que la photosynthèse s'accompagne d'une réaction d'oxydo réduction activée par l'energie lumineuse .

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Les expériences de Kamen et Ruben en 1941

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En 1941, Ruben et Kamen ont réalisé une série d'expériences visant a déterminer l'origine de l'oxygène présent lors de la photosynthèse. Leurs expériences reposent sur le dispositif suivant : des chlorelles sont cultivées dans de l'eau enrichie en dioxyde de carbone et exposées à la lumière. Le pourcentage de l'isotope de l'oxygène est fixé par les expérimentateurs à la fois dans les molécules d'eau et dans les molécules de dioxyde de carbone. Les expérimentateurs recueillent par la suite le dioxygène produit par les chlorelles et déterminent sa teneur en 18O. Ils vont par la suite marquer l’atome d’oxygène dans les 2 sources possibles : H2O et CO2 . Ce marquage permet de déterminer si l’atome « lourd » est retrouvé dans le dioxygène libéré lors de la photosynthèse, et nous permet donc de connaitre son origine.
On constate après expérience que si l’eau (H2O) contient de l’oxygène lourd (18O) alors le dioxygène dégagé lors la photosynthèse contient également du dioxygène lourd. A l’inverse si c’est le dioxyde de carbone qui contient du lourd, alors le dioxygène dégagé lors de la photosynthèse n’en contient pas (il est léger). On voit aussi que quand le H2O est marqué, le O2 est marqué également. Les atomes de l’eau sont donc utilisés pour produire du dioxygène. Cependant, quand le CO2 est marqué, l’O2 n’est pas marqué donc l’oxygène du dioxyde de carbone n’est pas utilisé pour fabriquer l’O2.
Au cours de la photosynthèse, des molécules d'eau sont donc oxydées, permettant la libération du dioxygène  mais aussi des protons et des électrons dans l'eau : on parle de photolyse de l'eau.

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(Désolée pour la qualité du graphique c'est le seul que j'ai trouvé)

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Le tanin, indispensable à la survie de la plante 

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Le tanin, indispensable à la survie de la plante 

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Au cours de l'évolution les plantes ont acquis différentes innovations permettant de limiter l'impact de la prédation.
On cherche a déterminer si le tanin est une molécule capable de proteger la plante des especes prédatrices. Pour cela nous avons mesuré le pourcentage de survie des larves de B. Collaris en fonction de la concentration en tanin dans les organes qu'ils consomment.
On observe que plus la teneur en tanin est importante , plus le pourcentage de survie de la larve est faible. En effet , les tanins (molécules construites par assemblage de plusieurs phénol) sont produits pas une voie de bio synthèse qui a pour précurseur le glucose et qui implique de nombreuses enzymes. En se liant avec les protéines alimentaires ou avec les enzymes digestives du phytophage les tanins produisent des précipités aux effet toxiques et répulsifs qui limitent alors la prédation !

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Photographie d'une fleur d'orchidée (ophrys)

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La reproduction sexuée pour les Ophrys !

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La reproduction sexuée pour les Ophrys !

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Lorsque l'on se promène dans un champ, on peut observer tout types de fleurs : des grandes, des petites, odorantes ou non, certaines colorées et inversement.
Pour attirer les pollinisateurs, les fleurs d'ophrys produisent des phéromones (substance chimique comparable aux hormones). L'ophrys va tenter de reproduire des odeurs imitant les phéromones des insectes femelles. On peut également noter que le labelle de la fleur ressemble a une abeille femelle ! L'abeille mâle est alors totalement leurrée et se lance dans une copulation, pendant laquelle le pollen de l'orchidée se dépose sur lui. L'abeille, se rendant compte du leurre, n'a plus qu'à aller tenter sa chance sur une autre fleur d'Ophrys, qu'il pollinisera grâce au pollen ainsi collecté à son insu. Elles émettent également des signaux visuels comme les rosacée de par leur taille importante.
On peut conclure que les plantes qui utilisant la reproduction sexuée doivent utiliser tous types de stratagèmes pour attirer les pollinisateurs: nous avons vu le leurre pour l'orphys mais d'autres manières existent comme le nectar ou la couleur.
Anecdote : L'œil des insectes est capable de ne voir que 3 couleurs : le jaune, le violet/bleu, et l'ultraviolet. Ce n'est donc pas un hasard si bon nombre de fleurs sauvages sont jaunes (boutons d'or, pissenlit,etc) ou bleues (bleuet, chicorée,etc).

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Photographie d'une marre contenant des lentilles d'eau

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Le paysage change, que ce soit au niveau de la couleur des feuilles ou même des arbres en général, on observe au fil des saisons d'énormes changements et c'est aussi le cas pour les marres ! Lorsque l'on s'intéresse de plus près à celles-ci on voit qu'à certaines périodes, des petites plantes appelés lentilles d'eau peuvent rapidement proliférer en surface. Comme tous les végétaux cette plante aquatique possède une croissance indéfinie. Quand on observe la plante au microscope, on remarque que les cellules des méristèmes se multiplient indéfiniment sans subir de vieillissement, on parle ici de reproduction asexuée. La reproduction asexuée repose sur la totipotence de certaines cellules : des tiges, des feuilles et des racines capables après différenciation de donner naissance à de nouveaux méristèmes racinaires et colinéaires. Grace à leur capacité de croissance indéfinies, ces méristèmes permettent de reconstituer une plante entière. C'est le cas des lentilles d'eau !

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Le Melocactus Violaceus, est un cactus qui pousse sur des sols sableux des zones désertiques brésiliennes. Il produit des fruits roses appelé cephalium, qui sont très riches en eau et très sucré. Le lézard Tropidurus torquatus est un des rares animaux à pouvoir manger ces fruits car il est assez petit pour se faufiler entre les épines et sa bouche est assez grande pour manger les fruits. Il permet aussi la dissémination des graines restées intactes (elles ne se digèrent pas) qui se retrouvent dans ses déjections. Pour un peu mieux comprendre comment l'action du lézard peut influer sur la propagation du cactus nous avons comparé le taux de germination des graines soumises à l'action d'enzyme et des graines non soumises à l'action de ces enzymes et on peut voir que la germination est favorisée à 80% quand elles sont soumises à l'action des enzymes. Le transit des graines dans l'appareil digestif soumet les graines à l'action d'enzymes ce qui altère leur tégument et favorise la germination. Ce type de germination repose sur une relation mutualiste entre les plantes et les animaux : le lézard peut se nourrir et permet en conséquence a la plante de se reproduire.

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En 1884, il réalise une expérience dans laquelle il place une algue photosynthétique filamenteuse dans une goutte d’eau contenant des bactéries Bactérium termo, qui sont attirés par le dioxygène. Il éclaire différentes portions de l’algue par des lumières de différentes longueurs d’ondes et observe la répartition des bactéries.

Il observe que dans l’obscurité, les bactéries sont réparties un peu partout dans l’eau. A la lumière blanche, les bactéries sont réparties un peu partout de façon uniforme autour de l’algue. Pour finir, à différentes longueurs d’ondes, les bactéries sont réparties de façon pas uniforme autour de l’algue, elles sont en plus grande quantité à la lumière rouge et bleue.
Les expériences ont permis de montrer que les algues filamenteuses et par extensions les végétaux, rejettent du dioxygène préférentiellement en présence de lumière rouge et bleue lors de la photosynthèse.

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Expérience de Ruben et Kamen par Chloé C.

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Expérience de Ruben et Kamen par Chloé C.

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En 1941, Ruben et Kamen cherchent à savoir d’où provient le dioxygène rejeté lors de la photosynthèse (du CO2 ou de l’H2O). Afin de répondre à cette question, ils réalisent une expérience dans laquelle ils fournissent à des algues photosynthétiques de l’H2O et du CO2 marqué par des isotopes lourd ou légers et ils analysent la production de dioxygène.

On observe que le dioxygène formé contient la même forme d’oxygène que l’eau (lourd ou légers).

On en déduit donc que le dioxygène rejeté lors de la photosynthèse provient de la molécule d’eau. On appelle cette réaction : photolyse de l’eau.

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Expérience de C.Darwin et F.Darwin par Chloé C. 

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Expérience de C.Darwin et F.Darwin par Chloé C. 

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En 1880, Ils ont réalisé une expérience avec 5 coléoptiles de céréales éclairées avec une lumière anisotrope. Sur le coléoptile de céréale témoin, ils l’ont laissé pousser comme tel. Pour le deuxième, ils lui ont découpé la partie supérieure. Pour le troisième, ils lui ont recouvert le sommet avec un capuchon opaque. Pour le quatrième, ils lui ont recouvert le sommet avec un capuchon transparent. Et enfin pour le dernier, ils lui ont recouvert la base d’un cylindre opaque.

On peut observer que pour le témoin, le quatrième ainsi que le dernier, la plante a poussé courber en direction de la source de lumière. Pour le deuxième et le troisième, elles ont poussé tout droit.

On peut en déduire que le coléoptile permet de capter la lumière. Quand celui-ci est caché ou enlevé, donc qu’il n’a pas accès à la lumière, la tige de la plante n’est pas orientée vers le soleil.

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argument sur la dispersion dans la reproduction sexuée par Chloé C.

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argument sur la dispersion dans la reproduction sexuée par Chloé C.

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On observe que certaine plante tel que les pissenlits sont capables, grâce au souffle du vent, de déplacer leur graine. On observe aussi que certains animaux ou volatiles permettent la dispersion des graines de certaines plantes lorsqu'ils vont, par exemple, les manger mais pas les digérer comme la tomate.

On peut en déduire que grâce au vent et à ces animaux/volatiles, une reproduction sexuée peut être mise en place chez les végétaux.

Cette expérience confirme que la mutualisation entre le vent, ou les animaux, et les plantes est importante pour permettre la colonisation du milieu par les plantes.

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Il manque la stratégie expérimentale que je mets ci dessous:

Nous allons réaliser une experience de mesure de l'évolution de la concentration en O2 dans un milieu contenant un être vivant photosynthétique
Nous utilisons une sonde à O2, un logiciel ExAO et une lumière à couleur variable.
Nous faisons varier la lumière au cours du temps afin de verifier que ces paramètre influencent la libération en O2 et ainsi verifier les experiences de Bonnet et d'Engelmann.
En absence de lumière, il n'y aura pas de libération d'O2 et la concentration en O2 sera plus forte en présence de lumière rouge et bleu. Dans le cas contraire nous ne pourrons pas verifier les experiences de Bonnet et d'Engelmann.
(il reste à expliquer la chromatographie)

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Voici TP1 sur l'organisation de la plante à fleur
Inès

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Argument sur la totipotence proposé par Aïcha B.

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Argument sur la totipotence proposé par Aïcha B.

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Idée d'argument à développer : Autoradiographie par Calvin et Benson

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Idée d'argument à développer : Expérience d'Engelmann

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Chaque élève peut écrire un article incluant du texte, des photos, des vidéos, des pièces jointes, ... selon ses sources et son inspiration.
Votre travail doit être signé (soit en vous connectant, soit en indiquant votre nom sur l'article).

Une fois réalisé, vous devez envoyer votre travail qui vous sera alors visible dans le padlet.

Un des enseignants devra ensuite valider (approbation !) votre argument afin qu'il soit visible par tout le monde.

Toute participation sera comptabilisée dans la note d'investissement trimestrielle !

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La fiche argument au format OpenOffice Writer à télécharger pour la compléter au format numérique

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La fiche argument au format OpenOffice Writer à télécharger pour la compléter au format numérique

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La fiche argument au format Word à télécharger pour la compléter au format numérique

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Voici la fiche méthode pour vous guider dans votre carnet d'argument

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Mettre en évidence la circulation de la sève brute dans le xylème (partie 2)

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Mettre en évidence la circulation de la sève brute dans le xylème (partie 2)

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On peut réaliser une coupe transversale de la tige (et ou de la feuille), une observation à l'oeil nu, à la loupe (X20) ou au microscope optique (x40 ou x100).
On observe que l'eau colorée au bleu de méthylène a circulé dans certaines cellules à paroi épaisse formant des tuyaux.
A partir de cette observation, on peut prouver que l'eau et les sels minéraux circulent dans la plante dans des vaisseaux spécialisés, appelés vaisseaux de xylème.

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Observation microscopique d'une coupe transversale de pétiole de céleri trempé dans du bleu de méthylène

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L'observation se fait sur une lame de microscope sans lamelle et sans eau pour ne pas diluer le colorant.

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Mettre en évidence la circulation de la sève brute dans le xylème (partie 1)

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Mettre en évidence la circulation de la sève brute dans le xylème (partie 1)

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On observe que lorsque l'on plonge une branche d'un végétal, comme le Céleri, dans de l'eau avec un colorant (bleu de méthylène), ce colorant remonte petit à petit dans le végétal jusque dans les nervures des feuilles.
On peut en déduire qu'il existe un système de circulation de l'eau et des solutés au sein de la plante.
Cette expérience confirme nos connaissances sur le xylème, un réseau de cellules en forme de tube avec une paroi renforcée qui conduisent la sève brute. Cette sève brute composée d'eau et de sels minéraux captés par les racines dans le sol, est distribuée par le xylème dans tous le végétal notamment dans le partie aérienne. Cela explique que l'eau et le bleu de méthylène soit remonté jusque dans les feuilles, notamment au niveau des nervures qui contiennent les vaisseaux du xylème.

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Feuille de céleri trempée dans du bleu de méthylene