bac S 2017 Pondichery

Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (5 points) Energie et cellule vivante: un champ de Luzerne parasitée par la Cuscute


La Cuscute (Discuta campestris) est une plante qui parasite des espèces végétales cultivées parmi lesquelles figure la Luzerne (Medicago sativa).

Sa présence dans un champ de Luzerne en réduit le rendement. Pour se débarrasser de cette plante envahissante, un agriculteur utilise un herbicide : l'amitrole, sur son champ de Luzerne. Ce traitement a éliminé une grande partie de la Luzerne mais a épargné la Cuscute.

d'après Bernard Langellier


A l'aide de l'exploitation des documents proposés et de vos connaissances, identifiez le métabolisme particulier de la Cuscute puis expliquez en quoi l'herbicide utilisé n'est pas adapté à la lutte contre ce parasite.

document 1: résultats de chromatographies

Principe de la chromatographie: on écrase un végétal afin de récupérer une goutte de solution, On dépose cette goutte sur une bande de papier à chromatographie dont on plonge l'extrémité dans un solvant, Le solvant monte alors par capillarité le long de la bande de papier, entrainant avec lui les différents pigments solubles dans le solvant. Au cours de cette migration, les différents pigments se séparent en fonction de leur degré de solubilité dans le solvant et de leur affinité pour le papier à chromatographie.

Résultat de la chromatographie de la Luzerne

Résultat de la chromatographie de la Cuscute


document 2: expérience de transfert de radioactivité

La Cuscute possède de petits suçoirs qui lui permettent de prélever la sève de son hôte.

Protocole expérimental
1. On place durant plusieurs heures un plant de Luzerne dans une enceinte dont l'air contient du C02 radioactif (14C02)
2. Le plant de Luzerne est ensuite placé dans une enceinte dont l'air ne contient pas de C02 radioactif. Puis on fixe une Cuscute sur la Luzerne.

On évalue alors, à intervalles réguliers, la concentration de sucres radioactifs dans la cuscute fixée à la luzerne.

U.A. : unité arbitraire

d'après Mandy Birschwilks et al.. 2006. J Exp Bot 57 (4): 911-921. DOI: 10.1093/jxb/erj076.


document 3: mesure des échanges gazeux chez la Cuscute

Quelques tiges de Cuscute sont détachées de la Luzerne et introduites dans une cuve hermétiquement fermée reliée à un dispositif ExAO. On mesure les variations de la teneur en C02 et en 02 de l'air de la cuve.

document 4: effets d'un herbicide, l'amitrole

document 4a: action de l'amitrole sur la photosynthèse de plants de Blé

On mesure l'activité photosynthétique chez des plants de Blé 2h après un traitement à l'amitrole et chez des plants témoins non traités. Pendant tout la durée de l'expérience, les plants sont maintenus à la lumière.
Le Blé a un métabolisme équivalent à celui de la Luzerne.

d'après 1964. The physiology and biochemistry of herbicides. Académic Press.


Concentration
en amitrole (en mol.L-1)
Taille des jeunes plants
(en mm)
Quantité de chlorophylles
par plant (en µg)
0 = témoin 105,5 56,6
4.10-5 77,5 7,3
2.10-4 38,3 1,7

document 4b: culture de grains de blé germes sur du papier filtre imprégné d'amitrole à différentes concentrations

On mesure la taille et la concentration en chlorophylles de jeunes plants de blé douze jours après leur mise en culture.

d'après 1964. The physiology and biochemistry of herbicides. Académic Press.


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