Semaine 8 - Annales et corrigés de 2019 et 2023

Astuce

Il faut bien s’approprier le document 1. D’après ce document, la racine absorbe l’eau et l’azote, la feuille prélève le dioxyde de carbone, alors que la tige, qui porte les feuilles, est un lieu de transport de la sève.
On a donc deux organes de prélèvement (racine et feuille) et un organe qui joue plutôt un rôle de transporteur (la tige).

Il faut choisir :
Hypothèse 3 : la zone pilifère absorbe l’eau et les sels minéraux.

Astuce

Dans un premier temps, il est important de bien comprendre les termes du document et de se souvenir de ce qu’est une plantule : il s’agit du premier stade de développement de la plante, juste après la germination de la graine.

Par ailleurs, même s’il est précisé qu’il faut choisir une des trois hypothèses sans justification, on ne peut pas répondre au hasard.
Pourquoi l’hypothèse 3 est-elle la réponse à donner ?
D’après le document 2b, le tube 1 est un tube témoin : on observe que la plante, dont on place la tige et la racine dans de l’eau, vit et se développe correctement (elle puise l’eau et les sels minéraux nécessaires à sa croissance). Si l’on plonge la plante dans de l’huile (tube 2), elle meurt au bout de quelques jours, car elle ne peut absorber l’eau et les sels minéraux dont elle a besoin. Dans le tube 3, seule la zone pilifère est dans l’eau minérale, et la plante se développe correctement : la fonction des poils absorbants est donc bien de prélever l’eau et les sels minéraux nécessaires à la plante.

• Réponse sous forme de texte :

Pour tester l’hypothèse « La zone de croissance est aussi une zone d’absorption d’eau et de sels minéraux », il faut un tube témoin (tube A) où toute la racine de la plantule de radis plonge dans de l’eau minérale. Nous savons que, dans ces conditions, la plante se développe.
Un deuxième tube (tube B) permet de montrer ce qui se passe quand la racine de la plantule de radis trempe entièrement dans l’huile. Nous savons que l’huile ne contient ni eau ni sels minéraux, ce ne permet pas à la plante de se développer.
Enfin, dans un troisième tube (tube C), on met la plantule dans de l’eau et de l’huile. L’huile se retrouve au-dessus de l’eau. Pour réaliser correctement l’expérience, seule la zone de croissance doit être plongée dans l’eau, le reste de la racine et de la tige étant entouré d’huile. Cela permettra de savoir si la zone de croissance absorbe bien l’eau et les sels minéraux nécessaires à la survie de la plantule.

• Réponse sous forme de schéma :

Astuce

Il faut penser ici à reprendre l’expérience donnée dans le document 2b pour effectuer le même processus de vérification, mais en se concentrant cette fois-ci sur une autre zone de la racine : la zone de croissance.

Les deux pratiques agricoles ont un rendement comparable : environ $10\,\text g$ de matière sèche par plante pour l’utilisation des bactéries Rhizobium et $12\,\text g$ pour l’ajout d’engrais chimique azoté. Ces deux rendements sont environ deux fois supérieur à celui d’une culture sans engrais et sans bactéries Rhizobium (seulement $6\,\text g$ de matière sèche par plante).
La pratique 1 (ajout d’engrais chimique azoté) a l’avantage d’un très bon rendement, mais elle pose des problèmes, car d’après le document 3, le surplus d’engrais qui n’est pas absorbé par le végétal se retrouve dans les cours d’eau, ce qui peut perturber les écosystèmes et engendrer des pollutions. La pratique 2, qui consiste à cultiver des légumineuses afin d’enrichir le sol en azote, a l’avantage de permettre un rendement presque similaire sans pollution. Par contre, la culture n’est alors possible qu’une année sur deux.

Astuce

Le sujet précise que des valeurs chiffrées sont attendues. Cela indique qu’il faut utiliser l’ensemble des documents et en faire une lecture graphique.
L’expression « matière sèche » peut ne pas être connue, mais une bonne lecture des documents permet de déduire que cela est lié au volume de céréales produit.

Question 1 (3 points)

Il est indiqué dans le document 1 que les ovules, cellules sexuelles femelles, sont fixés sur les rameaux du pied femelle, et que la cellule-œuf forme ensuite un renflement sur le pied. C’est ce qui est représenté sur le schéma A. Dans le schéma B, les ovules sont libérés comme les cellules sexuelles mâles, et la cellule-œuf n’est pas fixée.

C’est donc le schéma A qui représente la rencontre des cellules sexuelles chez l’algue rouge .

Question 2 (7 points)

D’après le document 1, les cellules sexuelles mâles sont mobiles, et les cellules sexuelles femelles sont fixées sur le pied femelle, où a lieu la reproduction. La reproduction nécessite donc un transport des cellules sexuelles mâles vers les cellules sexuelles femelles.
D’après le document 2, les chercheurs ont trouvé des cellules sexuelles mâles de l’algue rouge collées sur le corps de l’idotée. De plus, l’idotée se déplace d’une algue rouge à une autre pour se nourrir.

On peut donc faire l’hypothèse suivante : l’idotée joue un rôle dans la reproduction de l’algue rouge, en transportant :

• les cellules sexuelles mâles vers les cellules sexuelles femelles.

Question 3 (9 points)

Dans le document 3, on présente une expérience dans laquelle sont comptés le nombre de cellules-œufs d’algues rouges obtenues dans des aquariums avec des algues rouges mâle et femelle, d’une part en présence d’idotées, et d’autre part en leur absence.
Une cellule-œuf est le résultat d’une fécondation, de la rencontre d’une cellule sexuelle mâle avec une cellule sexuelle femelle.

Dans l’aquarium A, en présence des idotées, on observe qu’il y a un peu plus de $4$ cellules-œufs pour 5 centimètres de rameau. Dans l’aquarium B, identique mais sans idotées, on observe qu’il y a environ $0,2$ cellule-œuf pour 5 centimètres de rameau, soit 20 fois moins que dans l’aquarium A.

On peut donc en conclure que la présence d’idotées favorise grandement la fécondation, mais qu’elle n’est pas nécessaire pour que la fécondation ait lieu, car même s’il y en a moins, il y a des cellules-œufs également dans l’aquarium B.

La conclusion des chercheurs est donc que la fécondation de l’algue rouge :

• est favorisée par la présence de l’idotée.

Question 4 (6 points)

Le pollen contient les cellules sexuelles mâles des fleurs. Le pollen de pissenlit a des crochets qui s’accrochent sur les soies des abeilles, abeilles qui en se déplaçant de fleur en fleur pour se nourrir, pour butiner, vont déplacer les grains de pollen vers les pistils (organe d’autres fleurs. C’est la pollinisation. Le pollen déposé va former un tube pollinique qui va s’enfoncer dans le pistil jusqu’à atteindre un ovule de la fleur.
La rencontre des cellules sexuelles au niveau du pistil, et donc la fécondation, est ainsi favorisée par le transport des cellules sexuelles mâles d’une fleur à l’autre par les abeilles.

L’idotée de la même manière va, en se déplaçant pour se nourrir, transporter les cellules sexuelles mâles de l’algue rouge vers les pieds femelles, et donc les cellules sexuelles femelles.

On a donc dans les deux cas un animal qui favorise la fécondation d’un végétal qui ne se déplace pas, en transportant sur son corps les cellules sexuelles mâles du végétal pour aller se nourrir.
Cette similitude justifie l’appellation des chercheurs d’« abeille des mers » pour l’idotée.