Partie 1 : Génétique et évolution Terminales S

TP 7 : La nutrition des lichensMise en situation et recherche à mener

A l’occasion d’un week-end pluvieux du mois d’octobre, des lycéens errent autour de leur établissement, et tombent en extase devant quelques lichens. Ils en observentsur des branches, des murs et en aperçoivent également sur les toitures. Après de rapides recherches, ils découvrent que les lichens sont des symbiotes, constitués d’uneassociation permanente entre un champignon et un autre organisme. Les élèves se rappellent par ailleurs que les champignons sont des organismes hétérotrophes*. Or,de nombreux lichens sont présents sur des supports comme des tuiles ou des roches qui sont dépourvues de matière organique.

Les lycéens s’interrogent donc sur le mode nutritif des lichens : comment le champignon qui constitue chaque lichen peut-il être approvisionné en matière organique ?*Hétérotrophes : organismes qui produisent leur propre matière organique à partir de la matière organique qu’ils consomment (ex : animaux, champignons)

Ressources

*Autotrophes : organismes qui produisent leur propre matière organique à partir de la matière minérale qu’ils prélèvent

Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème (4 points) Proposer une stratégie de résolution réaliste, permettant de déterminer comment le champignon constitutif d’un lichen vivant sur un support minéral peut êtreapprovisionné en matière organique , en étudiant son organisation.

Rédiger votre réponse, puis appeler l’examinateur pour obtenir la suite du sujet.Rappel : votre réponse doit indiquer 1). ce que le candidat envisage de réaliser, 2). comment il va le réaliser et 3). ce qu'il attend comme résul tats et l'exploitation de ces résultats(« si je constate cela alors je pourrai en déduire que … »).

Document 1 : photos de quelques lichens Document 2 : Observation microscopiquede filaments mycéliens de champignons(X 400)

Document 3 : Observation microscopique d’algues unicellulaires chlorophylliennes autotrophes* (X 400)Parmelia : a et b

Xanthoria : ca b

c

Partie 1 : Génétique et évolution Terminales S

Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables (8 points)

Mettre en œuvre le protocole d’observation microscopique d’un lichen présenté ci-dessous :

- Placer un fragment de lichen entre deux lames et effectuer des coupes transversales fines avec une lame de rasoir neuve.

- Monter les coupes entre lame et lamelle dans une goutte d'eau.

- Rechercher vers la périphérie des coupes, des zones plus minces où il est plus facile d’observer.

Chaque élève doit réaliser sa coupe et sa préparation !

Appeler l’enseignant pour vérifier les résultats obtenus et obtenir éventuellement une aide.

Etape 3 : Présenter des résultats pour les communiquer (5 points)Sous la forme de votre choix présenter et traiter les données brutes pour qu'elles apportent les informations nécessaires à la résolution duproblème.

Conseil : il s'agit ici de présenter les résultats obtenus sous une forme claire, scientifique et rigoureuse. Vous avez le choix de la présentation en veillant àchoisir une forme pertinente.

Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème (3 points)Exploiter les résultats obtenus pour déterminer comment le champignon constitutif d’un lichen vivant sur un support minéral peut êtreapprovisionné en matière organique , en étudiant son organisation.

Conseil : il s'agit ici de mettre en relation vos connaissances et/ou les ressources fournies avec vos résultats pour apporter une réponse au questionnementgénéral du TP.

Partie 1 : Génétique et évolution Terminales S

Coupe transversale dans un lichen Coupe transversale dans un lichen

Coupe transversale dans un lichen Coupe transversale dans un lichen

Partie 1 : Génétique et évolution Terminales S

Proposition de correction

Etape 1 : Proposer une stratégie de résolution réaliste, permettant de déterminer comment le champignon constitutif d’un lichen vivant sur un support minéral peut êtreapprovisionné en matière organique , en étudiant son organisation.

- Je cherche à déterminer ce qui permet au champignon constitutif d’un lichen d’être approvisionné en matière organique lorsqu’il se développe sur un substratminéral.

- Pour cela, je vais étudier la structure d’un lichen en réalisant une coupe et son observation microscopique afin d’identifier l’origine de la MO consommée par lechampignon.

- Je m’attends à observer la présence de cellules végétales chlorophylliennes au sein du lichen. Ces cellules étant autotrophes, elles pourraient permettre de pro -duire la MO et de la transférer au champignon. Elles constitueraient donc la source de l’approvisionnement du champignon en MO.

Etape 2 : Protocole de réalisation de la préparation microscopique et de son observation

Critères de réalisation de la préparation Critères d’observationMontage réussi : lame, eau, échantillon, lamelle Grossissement adapté

Position centrée sur la lame Luminosité adaptée

Qualité de la préparation : finesse de la coupe ; absence de bulles d’air Choix de la zone observée

Etape 3 : Présentation des résultats pour les communiquer

Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problèmeSur la coupe réalisée, j’observe la présence de cellules chlorophylliennes autotrophes au contact des filaments du champignon constituant le lichen. Or je sais que ces cel-lules autotrophes ont la capacité de produire de la MO à partir des éléments minéraux qu’elles prélèvent. J’en déduis que sur un support minéral, les cellules chlorophyl-liennes constituant le lichen produisent de la MO qui sert à approvisionner le champignon.

Photographie d’une coupe transversale de lichen, observée au microscope optique(grossissement X 400)

Cortex supérieur

Cellules chlorophylliennes autotrophes

Filaments mycéliens (Champignons)

Cortex inférieur