Corrigé bac SVT 2025 — Exercice 1 : Production de substances organiques chez les plantes domestiquées
Sujet officiel du baccalauréat, spécialité sciences de la vie et de la Terre, session 2025. Corrigé rédigé par Ibrahim Alame.
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Énoncé
EXERCICE 1 : Production de substances organiques chez les plantes domestiquées (7 POINTS)
La production agricole représente un enjeu majeur pour nos sociétés contemporaines. Elle s'appuie sur l'exploitation d'espèces domestiquées présentant des caractéristiques différentes de celles des espèces sauvages, notamment une accumulation plus importante de substances de réserve pouvant être destinées à l'alimentation humaine.
QUESTION :
Expliquer comment une plante cultivée produit des molécules de réserve et par quels processus la domestication peut créer des variétés avec des organes de stockage plus développés que les plantes sauvages.
Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des expériences, des observations, des exemples pour appuyer votre exposé et argumenter votre propos.
Le document est conçu comme une aide : il peut vous permettre d'illustrer votre exposé mais son analyse n'est pas attendue.
Photographie d'une plante de l'espèce Beta vulgaris maritima, l'ancêtre sauvage de la betterave cultivée : La racine principale a un diamètre compris entre 3 et 4 cm, et une teneur en sucre de l'ordre de 4,5 %.
Photographie montrant une variété de betterave cultivée, la betterave sucrière : La racine renflée forme un tubercule d'un diamètre d'environ 15 cm (ayant une teneur en sucre de l'ordre de 20 %) dont on extrait le saccharose, principal sucre utilisé en alimentation humaine.
Source : d'après https://www.florsurbanes.net et france3-regions.francetvinfo.fr
Corrigé
Il sera donc possible d'étudier dans une 1ère partie la photosynthèse des molécules de réserve puis nous verrons dans une 2nde partie les processus de domestication permettant de créer des variétés avec des organes de stockage plus développés que chez les plantes sauvages.
1 - Le rôle des racines, de la tige et de la feuille dans l'absorption de l'eau du sol
Les plantes développent de grandes surfaces d'échange souterraines permettant l'absorption d'eau et d'ions du sol :
- grâce aux poils absorbants
- facilitée le plus souvent par des symbioses, notamment les mycorhizes, associations à bénéfices réciproques entre champignons et racines de plantes
Des tissus conducteurs dont la circulation de matières dans la plante, les vaisseaux conducteurs de xylème conduisent la sève brute minérale ascendante entre :
- les lieux d'approvisionnement en matière minérale : les racines
- les lieux de synthèse organique : les feuilles
Dans les cellules chlorophylliennes des feuilles, l'eau va participer à la production de matière organique par photosynthèse.
Énergie lumineuse 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Dans les cellules chlorophylliennes des feuilles :
- l'énergie lumineuse est captée par les pigments chlorophylliens au niveau du chloroplaste
- l'énergie lumineuse est ensuite convertie en énergie chimique par la photolyse de l'eau,
- avec libération d'O2 et réduction du CO2
- aboutissant à la production de glucose et d'autres sucres solubles.
Les feuilles exportent par la suite la sève élaborée organique descendante dans les vaisseaux conducteurs de phloème.
Les sucres circulent dans tous les organes de la plante où ils sont métabolisés, grâce à des enzymes variées, en produits assurant les différentes fonctions biologiques dont le stockage de la matière organique sous forme de réserves dans différents organes, qui permettent de résister aux conditions défavorables.
Pour argument, un exemple de stockage d'amidon, la pomme de terre qui est une tige souterraine : on coupe une tranche très fine de tubercule puis on la place deux minutes dans un verre de montre contenant de l'eau iodée. Ce colorant encore appelé lugol devient bleu-violet en présence d'amidon. Au microscope, on trouve dans les cellules de pomme de terre des grains d'amidon (ou amyloplastes) qui vont permettre de résister aux saisons défavorables, automne-hiver pour se développer au printemps.
2- Les processus de domestication permettant de créer des variétés avec des organes de stockage plus développés que chez les plantes sauvages
Les pratiques culturales constituent un enjeu majeur pour nourrir l'humanité. On distingue :
- Les pratiques culturales ancestrales : la sélection empirique ou programmée exercée par l'être humain sur les plantes cultivées au cours des siècles a entamé les caractéristiques différentes de celles qui étaient favorables à leurs ancêtres sauvages. Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés, c'est une forme de biodiversité. Cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers. Cette sélection variétale s'est opérée au cours de l'établissement d'une relation mutualiste entre plantes et êtres humains.
- Les pratiques culturales modernes favorisent la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales par hybridation,
Pour argument, un exemple est celui de la betterave :
- la variété sauvage ancêtre possède une racine principale de petit diamètre de 4 cm avec une teneur en sucre de 4,5%
- la variété cultivée qui fournit le saccharose, le sucre, possède une racine principale de diamètre plus important, de 15 cm avec une teneur en sucre de 20%
Conclusion : Une plante cultivée produit du glucose lors de la photosynthèse au niveau des feuilles puis ce glucose va être exporté et transformé en métabolites, des molécules de réserve. Les processus de domestication permettant de créer des variétés avec des organes de stockage plus développés que chez les plantes sauvages consistent en des pratiques culturales ancestrales et modernes, basées sur de la sélection variétale de mutants présentant des caractères intéressants pour nourrir les humains.