bac S 2019 Polynésie
Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Vie fixée des plantes
Par leur vie fixée, les végétaux sont régulièrement exposés aux attaques d'insectes. Beaucoup d'entre eux possèdent des défenses chimiques pour se protéger.
A partir de l'étude des documents proposés, de leur mise en relation et de l'utilisation des connaissances, donnez les arguments permettant de valider les notions présentées dans le document de référence.
document de référence : réponse d'un plant de Tomate suite à un broutage d'insecte
Certains travaux scientifiques sur plusieurs végétaux montrent que lors du broutage de feuille par un insecte, une protéine appelée systémine est produite. Cette protéine, circulant dans toute la plante, serait à l'origine de la production de protéines de défense.
PPO : PolyPhénolOxydase
d'après Bergey et coll. 1996. PNAS 93.
document 1 : activité de la PolyPhénolOxydase après broutage d'une feuille de Tomate et sans broutage
La PolyPhénolOxydase (PPO) est une enzyme qui perturbe fortement la digestion des insectes. Son activité est déterminée en fonction de la quantité de protéines qu'elle dégrade. La feuille A subit un broutage expérimental au temps 0.
La feuille B subit une injection de solution tampon au temps 0. L'injection entraine une blessure au niveau de la piqûre.
d'après Constabel et coll. 1995. Plant Biology, Vol. 92.
document 2 : activité de la PolyPhénolOxydase après injection de systémine dans une feuille de Tomate
La systémine est une petite protéine de 18 acides aminés produite par les plantes. L'injection de la systémine est réalisée au temps 0.
L'injection, au temps 0, de la solution témoin entraine une blessure au niveau de la piqûre.
d'après Constabel et coll. 1995. Plant Biology, Vol. 92.
document 3 : électrophorèse de quelques ARNm extraits de feuilles de Tomates, témoins et broutées
Lors de cette électrophorèse, les différents ARNm présents dans les feuilles sont récupérés puis soumis à un champ électrique. Ces ARNm vont migrer selon leurs compositions moléculaires et pourront ainsi être identifiés.
Inh I et II, Cys, CDI sont différentes protéines de défense.
ProSYS est une molécule dont la maturation aboutit à la systémine.
T = Feuille témoin (non broutée)
B = Feuille broutée
d'après Constabel et coll. 2000. Plant Physiology.Vol. 124.
document 4 : électrophorèse de l'ARNm codant la PolyPhénolOxydase accumulé dans une plante broutée
Feuille broutée
Feuille saine du même plant de Peuplier
Une feuille broutée et une feuille saine provenant du même plant de Peuplier sont prélevées après broutage expérimental. Cette électrophorèse permet de montrer l'évolution de la quantité d'ARNm codant la PPO au cours du temps dans les deux feuilles.
d'après Constabel et coll. 2000. Plant Physiology.Vol. 124.