De la plante sauvage à la plante domestiquée

Mise en situation et recherche à mener

Les racines des plantes présentent plusieurs caractéristiques qui permettent l’absorption efficace de l’eau et des ions minéraux de la solution du sol.

On cherche à déterminer, comment les caractéristiques des racines facilitent l’absorption d’eau et d’ions minéraux du sol dans la plante.

Ressources

Tableau des résultats de mesures obtenues pour un chat, et pour un plant d’arabette des dames (Arabidopsis taliana) âgé de 15 jours avec le logiciel EZ-Rhizo

Plus le rapport aire de la surface/masse est important, plus les échanges à travers cette surface sont importants.

* Racines principales, racines secondaires et radicelles.

Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel

Matériel :

• Végétal chlorophyllien avec tige, feuilles et racines avec leurs ramifications
• Jeune plantule de radis avec poils absorbants
• Pinces
• Microscope optique
• Lames
• Lamelles
• Eau
• Bouchon pour écraser
• Papier absorbant

Afin de déterminer comment les caractéristiques des racines facilitent l’absorption d’eau et d’ions minéraux du sol dans la plante :

        Réaliser des observations macroscopiques et microscopiques.

        Exploitez le document ressource.

Sécurité

RAS

Précautions de manipulation

Rincer les racines à l’eau pour enlever la terre, puis sécher méticuleusement.

[pic 1]

Dispositif d'acquisition et de traitement d'images (si disponible)

[pic 2]

Étape A1 : proposer une stratégie pour résoudre le problème

  a) Rappel du problème : On cherche à déterminer comment les caractéristiques des racines facilitent l’absorption d’eau et d’ions minéraux du sol dans la plante.

  d) Résultats attendus : 

  Nous devrions observer des cellules allongées appartenant à l’épiderme de la racine, les poils absorbants, qui ont pour rôle d’augmenter la surface d’échange avec la solution du sol.

  d’) Résultats attendus : 

Nous savons que plus le rapport aire de la surface/masse est important, plus les échanges à travers cette surface sont importants. Donc pour que les racines d’une plante absorbent efficacement l’eau et les ions minéraux du sol, le rapport S/M de la plante devrait être élevé, très supérieur au rapport S/M du chat par exemple.

Étape A2 : mettre en œuvre le protocole

Remarques :

     - écraser la racine avec le bouchon après avoir mis la lamelle, bien à plat ;

     - au microscope optique : choisir une zone dans laquelle des poils absorbants isolés sont visibles ; choisir un poil dont on voit bien la base dans l’épiderme.

Étape B1 : présenter les résultats

Remarques :

     - les flèches de légende sont des traits horizontaux terminés par une flèche simple, qui s’arrêtent tous à la même verticale ;

     - un titre comprend 4 éléments : 1°) le mode de représentation (schéma, dessin, tableau, graphique, photographie, …) ; 2°) le nom de ce qui est représenté (ex. : coupe transversale de racine) ; 3°) l’instrument d’observation (ex. : observée au microscope optique) ; 4°) le grossissement (ex. : x640).

Étape B2 : analyser des résultats

Tableau des résultats de mesures obtenues pour un chat, et pour un plant d’arabette des dames (Arabidopsis taliana)

âgé de 15 jours avec le logiciel EZ-Rhizo et calcul du rapport S/M

Le rapport S/M chez l’arabette (519 231 cm².g-1) est beaucoup plus important (742 fois) que celui du chat (700 cm².kg-1).

Conclusion : La racine présente :

- de nombreuses ramifications de la racine principale (racines secondaires, radicelles) ;

- des cellules allongées, les poils absorbants.

Ces structures permettent d’augmenter le rapport surface/masse, donc la surface d’échange. Ainsi, l’entrée d’eau et d’ions minéraux du sol dans la plante est facilitée.

Remarque :

     - Ne pas oublier de convertir les données dans la même unité avant de les comparer.