VI. Association et interaction entre espèces

• La photosynthèse et le métabolisme de croissance chez la plante verte

La plante verte assure à l'aide de la photosynthèse, la fabrication d'une matière organique : le glucose mis en réserve sous forme d'amidon (glucides construits avec les atomes de C, H, O). Pour cela il lui faut l'énergie lumineuse, de l'eau apportée principalement par les racines et du dioxyde de carbone de l'air absorbé par les feuilles.
On dit que la plante verte est autotrophe.
Pour croître, la plante verte a besoin de multiplier les cellules des tissus. Pour construire et faire fonctionner une cellule il faut de l'énergie obtenue en oxydant son propre glucose (la respiration cellulaire).
Pour croître, la plante doit construire de nouvelles cellules et pour cela les "briques" de glucides, lipides et protides. Pour cela il faut d'autres constituants comme l'azote (N), le potassium (K), le phosphore (P) et bien d'autres. C'est le rôle de la sève brute d'apporter ses éléments dissous dans l'eau puisée dans le sol par les racines.
Tout comme le manque de lumière et d'eau, un manque de ces sels minéraux limite la croissance de la plante. C'est pourquoi, en agriculture intensive, les agriculteurs apportent les engrais (NPK).

• Pistes pour le protocole et l'exploitation des documents :
  • Ressources : le manuel Belin Cycle 4 pages 170 à 173, l'observation de préparation microscopiques
  • Après observation des préparations microscopiques (images de secours ci-dessous) et des documents proposées dans le manuel,
    • répondre aux questions Q1 et Q2 pages 171 et 173
    • écrire un bilan en deux parties :
      • pourquoi peut-on parler de symbiose pour les deux alliances observées,
      • Réaliser un schéma pour montrer les échanges entre la plante verte et les êtres vivants associés.

Documents

A) Les nodosités : une alliance entre une plante verte (Famille des Fabacées aussi nommée Légumineuses) et des bactéries

Observation microscopique d'une nodosité (grossissement 1000x) On observe dans cette nodosité, la zone infectée par les bactéries Rhizobium. Les cellules son reconnaissables par le noyau et son nucléole et le cytoplasme contenant des bactéries en forme de bâtonnets Les Fabacées émettent dans le sol des substances pour attirer les Rhizobium. Les bactéries à leur tout provoquent la déformation de la racine pour y installer leur habitat. Les bactéries Rhizobium, ont la capacité d'utiliser l'azote de l'air pour synthétiser des acides aminés ("briques" de protides).

Schéma interprétatif de l'infection par le Rhizobium sur la coupe d'une racine de Fabacée, porteuse de nodosités.

B) Les mycorhizes : une alliance entre une plante verte (l'Orchidée) et des champignons

Mycorhizes dans une coupe de racine d'orchidée Au milieu - Observation microscopique de la coupe au grossissement x100. On observe la coupe de la racine sur un rayon : au bas de l'image, l'épiderme et les filaments de champignon (noirs). En haut le centre de la racine avec les vaisseaux conducteurs de la sève. Le filament (mycélium) du champignon entre par les poils absorbants et s'installe dans les premières cellules. À droite - Observation microscopique de la coupe au grossissement x300. On observe des amas de filaments à la surface de la racine (1), des pelotons de filaments dans les cellules (2) et des pelotons digérés (3) dans les cellules plus profondes (ainsi, les filaments ne peuvent atteindre le centre de la racine et les vaisseaux conducteurs de la sève).

En savoir plus

Ces plantes qui élèvent leurs bactéries - Vidéo CNRS

Documents FAO " 2016, Année des Légumineuses (Fabacées)

Les légumineuses et changement climatique - pdf

Les légumineuses et la biodiversité - pdf

BD - pdf

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