Les plantes ne se déplacent pas. Leurs feuilles, leurs tiges, leurs racines et leur organisation sont une adaptation à la vie fixée.
I) L’optimisation des échanges nutritifs
La plante à fleurs comporte une tige, des feuilles en contact avec l’atmosphère et des racines qui ancrent la plante dans le sol. Du fait de cet ancrage, la plante s’est adaptée à la vie fixée.
Les feuilles présentent une grande surface qui leur permet une grande exposition à la lumière. Elles possèdent des stomates, composés de deux cellules qui délimitent une ouverture facilitant les échanges gazeux entre la plante et l’atmosphère.
Dans le sol, les racines de la plante s’associent très souvent à des champignons pour former une structure symbiotique appelée mycorhize. Le développement des mycorhizes améliore l’absorption d’eau et de sels minéraux dans le sol ; en échange, la plante fournit de la matière organique aux champignons.
Doc Adaptations de la plante à la vie fixée
II) La conduction des substances nutritives
Les zones d’absorption de la plante sont les racines et les feuilles. Comme la matière organique est synthétisée dans les feuilles, il est nécessaire de leur transférer des substances nutritives par la tige.
La tige est parcourue de vaisseaux, qui sont des cellules cylindriques permettant la conduction de substances nutritives. Les vaisseaux du xylème conduisent la sève brute et les vaisseaux du phloème conduisent la sève élaborée.
Mots-clés
Sève brute : liquide riche en eau et en sels minéraux, provenant des racines.
Sève élaborée : liquide riche en matière organique produite par le métabolisme des plantes.
Méthode
Mettre en évidence l’adaptation des feuilles
La lumière est une ressource nécessaire pour l’Homme, notamment pour la synthèse de vitamine D, mais surtout pour la plante qui réalise la photosynthèse. Des données sont utilisées pour comparer l’Homme et la violette, une plante dont les fleurs sont utilisées en confiserie et en parfumerie.
Montrer qu’à poids égal la violette possède une surface d’absorption de la lumière plus efficace que celle de l’Homme.
Doc Masse et surfaces d’échanges chez l’Homme (Homo sapiens) et la violette (Viola odorata)
Conseils
Étape 1 Identifier ce qui, chez l’Homme, peut être comparé aux feuilles pour l’absorption de la lumière.
Étape 2 Identifier l’intérêt de comparer des rapports surface/masse.
Étape 3 Calculer les rapports surface/masse de l’organe d’absorption de la lumière pour ces deux organismes.
Étape 4 Interpréter les résultats de vos calculs pour déterminer l’être vivant le mieux adapté à l’absorption de la lumière.
Solution
Étape 1 Chez l’Homme, c’est la peau qui est en contact avec la lumière.
Étape 2 Les deux organismes ont des tailles et des structures très différentes. Pour comparer « équitablement » les surfaces d’échanges des deux organismes, on considère les valeurs des surfaces, rapportées à un même poids.
Étape 3 Chez la violette, le rapport est de 0,035/0,007 = 5 m2/kg ; chez l’Homme, il est de 2,55/85 = 0,03 m2/kg.
Étape 4 À masse égale, la violette possède une surface d’absorption de la lumière 166 fois plus grande que celle de l’homme. La feuille de la violette est donc un organe bien plus adapté à l’absorption de lumière que la peau de l’Homme.