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Classe : TS1-TS2 Date : Samedi 10 décembre 2016 Durée : 3h30 DS de SVT N°4 Note

Classe : TS1-TS2 Date : Samedi 10 décembre 2016 Durée : 3h30 DS de SVT N°4 Note /20 Matériel et documents autorisés : - Calculatrice : non - Documents utilisables par les élèves en plus de la fiche devoir : oui, fiche méthode SVT au BAC Consignes : - Rédiger l'exercice de spécialité sur une feuille séparée - Rendre la feuille annexe (exercice de spécialité) et ne pas oublier vos nom et prénom EXERCICE 1 : MOBILISATION DES CONNAISSANCES (8 POINTS). GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION : LA VIE FIXÉE CHEZ LES PLANTES PARTIE 1 : SYNTHESE (5 POINTS) Les plantes ont une vie fixée, ce qui peut constituer un obstacle au moment de la reproduction sexuée. Montrez en quoi une coopération avec des animaux permet la reproduction sexuée de certaines plantes à fleurs. Votre exposé prendra la forme d’une courte synthèse. Il devra être structuré, avec une introduction, un développement et une conclusion. PARTIE 2 : QCM (3 POINTS) L'organisation fonctionnelle des plantes (Angiospermes) résulte d'une histoire évolutive qui sélectionne un certain nombre de caractéristiques répondant aux exigences d'une vie fixée à l'interface entre deux milieux, l'air et le sol. ATTENTION : FEUILLE-RÉPONSE A RENDRE AVEC LA COPIE QCM (3 points) Cocher la proposition exacte pour chaque question. Répondre au QCM en cochant la bonne réponse 1- La plante fixée : ne possède aucun moyen de défense contre les variations climatiques ne peut jamais se défendre contre les prédateurs peut se reproduire avec une autre plante de la même espèce peut disperser sa descendance sous forme de pollen 2- La racine : contient uniquement des vaisseaux du xylème ne contient pas de sève élaborée permet l'absorption de matière organique à partir du sol permet l'absorption d'eau et d'ions à partir du sol 3- La fleur : a une organisation contrôlée par des gènes de développement produit du pollen au niveau du pistil attire toujours des insectes pollinisateurs se transforme en graine après fécondation EXERCICE 2 - PARTIE 1 : Pratiquer une démarche scientifique Les mécanismes de défenses chez les végétaux L’intégrité d’un organisme lui impose d’être capable de se défendre face aux multiples agresseurs auxquels il sera confronté au cours de son existence. On cherche à montrer comment les végétaux peuvent se défendre face à leurs agresseurs. Consigne : A partir de l’étude des documents, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions de QCM et remettre la feuille-réponse annexe avec la copie. Document 1 : les éliciteurs Les végétaux sont confrontés à des micro-organismes pathogènes tels que des virus, des bactéries ou encore des champignons. Pourtant, les plantes résistent efficacement à leurs agresseurs et développent assez rarement des symptômes sévères de maladies. Il existe des molécules, appelées éliciteurs, qui induisent une résistance active des plantes face à leurs agresseurs. Ces substances servant de signal sont actives à faibles doses. Ces molécules sont capables de sensibiliser le système défensif des plantes puis d’engendrer une résistance. On en distingue plusieurs catégories : les éliciteurs «exogènes», qui proviennent directement de l’agresseur, telles des molécules présentes à la surface des micro-organismes pathogènes ou excrétées par ces derniers… Les éliciteurs «endogènes» sont produits par la plante elle-même par dégradation de la paroi de ses propres cellules, au niveau des lésions, pour engendrer, par exemple, des réactions de défense et cicatrisation. Document 2 : les principaux mécanismes de défense des plantes - des défenses passives : les barrières mécaniques (paroi, cuticule…) - des défenses actives en 3 étapes (voir le schéma ci-dessous) : x Etape 1- Reconnaissance des éliciteurs ; x Etape 2- Production de molécules circulantes (oligosaccharides, acide jasmonique, éthylène, acide salicylique) ; x Etape 3- Réaction de défense (Les phytoalexines sont des antibiotiques végétaux, les protéines PR PathogenesisRelated sont des protéines de défense ayant la propriété de résister à l’activité de protéases issues de la plante ou du pathogène et qui peuvent attaquer l’agresseur). Feuille-réponse annexe à rendre avec la copie A partir de l’étude des documents, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions de QCM pour montrer comment les végétaux peuvent se défendre face à leurs agresseurs. 1- Un éliciteur est une molécule : ☐ qui stimule toujours la croissance du végétal ☐ toujours produite par le végétal agressé ☐ toujours produite par l’agent agresseur ☐ qui induit toujours des réactions de défense chez le végétal agressé 2- Les mécanismes de défense des végétaux face aux agents pathogènes : ☐ sont systématiquement passifs ☐ font intervenir une cascade de signaux moléculaires ☐ font intervenir exclusivement des éliciteurs ☐ se déclenchent uniquement après intervention des éliciteurs endogènes 3- L’acide jasmonique est : ☐ une cellule de l’immunité végétale ☐ un médiateur chimique végétal ☐ un antibiotique végétal ☐ une molécule végétale neutralisant l’agresseur 4- La réaction de défense du végétal se manifeste : ☐ uniquement par la libération de molécules toxiques pour le pathogène ☐ uniquement par un épaississement de la paroi des cellules ☐ par la production de molécules répulsives pour le pathogène ☐ par des réactions de protections mécaniques et chimiques EXERCICE 2- PARTIE 2 : exploiter un ensemble de documents en relation avec les connaissances L'homme de Flores : un mystère À partir de septembre 2003, les restes de douze individus ont été mis à jour dans une grotte de l'île de Flores en Indonésie. Ces fossiles baptisés Homo floresiensis se caractérisent par leur très petite taille. Leur place dans l'arbre phylogénétique des hominidés fait débat. Les scientifiques ont émis deux hypothèses : - Homo floresiensis serait une nouvelle espèce d'hominidés et non un homme moderne (Homo sapiens) - Homo floresiensis serait un Homo sapiens souffrant d'une maladie. Consigne : À partir de l'exploitation des documents mise en relation avec vos connaissances, justifier la place d'Homo floresiensis dans le genre Homo et relever les arguments en faveur de chacune des deux hypothèses. Document 1 : données relatives aux Australopithèques, à Homo sapiens et au fossile d'Homo floresiensis trouvé sur l'île de Flores Document 2 : la forme des os du poignet d'Homo floresiensis Document 2a : les différents os du poignet Des scientifiques se sont intéressés au squelette le plus complet des douze individus retrouvés. C'est plus particulièrement des petits os du poignet qui ont été étudiés et notamment le trapézoïde et le grand-os. Document 2b : reconstitution 3D des os du poignet chez le chimpanzé, Homo floresiensis et Homo sapiens Les chercheurs sont partis du constat que Homo sapiens et son proche cousin Homo neandertalensis avaient en commun des os du poignet semblables et que cette même partie du corps était très différente de celle des grands singes actuels ou d'ancêtres tels que les Australopithèques. D'après M. W. Tocheri et al., Science, 2007 Document 3 : une polémique relancée par deux articles publiés en août 2014 Dès sa découverte, des chercheurs ont proposé que les Homo floresiensis soient en fait des Homo sapiens souffrant de trisomie 21. Mais les fossiles trouvés étaient trop petits pour que cette idée soit acceptée. Document 3a : réévaluation des données Un premier article publié en août 2014 souligne les failles dans les rapports de recherche originaux notamment sur la taille du squelette qui a été sous-estimée de presque 20 % : de 1,06 mètre la nouvelle étude arrive à 1,26 mètre. De la même façon la taille du cerveau a été revue à la hausse : de 380 cm3, les nouvelles études estiment en fait le volume crânien à 430 cm3. "La différence est significative et les chiffres révisés tombent dans la fourchette prévue pour un homme moderne avec le syndrome de Dawn (trisomie 21) de la même région géographique», déclare le Dr Eckhardt, professeur de génétique du développement et de l'évolution. Document 3b : données crâniennes Dans le deuxième article, les scientifiques ont souligné l'asymétrie du crâne, caractéristique des personnes atteintes du syndrome de Dawn, l'un des troubles du développement les plus courants chez l'Homme (cela représente une naissance humaine sur 1000). Le crâne d'Homo floresiensis est représenté de trois façons différentes pour illustrer l'asymétrie faciale. A (à gauche) est le spécimen réel, B (au centre) correspond au côté droit doublé sur la ligne médiane et en miroir, et C (à droite) correspond au côté gauche doublé et en miroir. D'après R. Eckhardt, PNAS, 2014 EXERCICE 2 (ENSEIGNEMENT DE SPECIALITE). 5 POINTS ÉNERGIE ET CELLULE VIVANTE L’entraîneur d’une équipe de natation souhaite comprendre d’où vient l’énergie utilisée par les muscles lors des courses de 100 mètres et de 1500 mètres, afin d’adapter ses séances d’entraînement. Vous êtes chargé d’expliquer à l’entraîneur d’où provient l’énergie utilisée par les cellules musculaires dans ces deux types de course. Vous devez lui rédiger un document explicatif, en utilisant les données des documents et vos connaissances. Situez les voies métaboliques 2 et 3 du document 1 sur le schéma de la feuille annexe à rendre avec la copie. Document 1 : Les différentes voies métaboliques de régénération de l’ATP dans les cellules musculaires Lors d’un effort, une cellule musculaire consomme de très nombreuses molécules d’ATP. Elle régénère ces molécules grâce à trois voies métaboliques décrites uploads/s1/ ds-svt.pdf