Grand oral svt : Comment une plante peut elle survivre dans un milieu désertique

« Sujet : -Comment une plante peut-elle survivre dans un milieu désertique ? Intro : Imaginez vous en plein milieu du désert et sans possibilité de bouger, il serait impossible pour nous humain de survivre dans de telles conditions,mais qu’en est il des plantes. En effet certaines plantes sont capables de survivre à ces conditions extrêmes, on pense directement aux cactus qui sont sûrement la plante désertique la plus célèbre. Mais comment ces plantes sont-elles capables de survivre dans ce milieu ? Tout d’abord qu’est ce qu’un milieu désertique ? Un milieu désertique est un milieu aride dans lequel les précipitations sont rares et la chaleur extrême par exemple, on estime que la plupart des régions du Sahara reçoivent en moyenne moins de 2 cm d’eau par an, ces conditions rendent cet environnement hostile à la faune et la flore.Il existe 2 types de milieu désertique les déserts polaires et les déserts chaud. C’est pour cette raison que les plantes du désert ont développé des mécanismes qui permettent de survivre à ces conditions. Ⅰ-La photosynthèse des plantes désertiques La photosynthèse est un mécanisme qui permet au plante de synthétiser de la matière organique à partir de matière minérale, pour s’y faire la plante va absorber du dioxyde de carbone dans son environnement grâce à ses stomates.

Un stomate c’est un orifice de petite taille présent dans l’épiderme des plantes terrestres, les stomates sont généralement situés sur la face inférieure des feuilles et jouent le rôle de surface d’échange permettant à la plante de réaliser des échanges gazeux. En 1941, Ruben et Kamen cherchant l’origine du dioxygène produit par la photosynthèse découvrent que c’est l'eau qui est à l’origine du dioxygène de la photosynthèse, ils permettent ainsi de séparer la photosynthèse en deux phases distincte la photolyse de l’eau que l’on appelle phase photochimique et la réduction du dioxyde de carbone qui est aussi appelé phase chimique. On obtient ainsi l’équation 2H₂O → O₂ + 4e- + 4H+ pour la phase photochimique et l’équation 6CO₂ + 24e- + 24H+ → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O pour la phase chimique. La photosynthèse correspond donc à une réaction oxydo-réduction. En réunissant ces 2 phases on obtient l’équation de la photosynthèse 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ . Cependant les plantes du désert ne peuvent pas ouvrir leurs stomates car elles perdraient trop d’eau c’est pour cela qu’elles ont développé des stratégies pour contrer ces conditions.

En effet, certaines plantes désertiques comme les cactus ouvrent leurs stomates la nuit afin de profiter des températures plus fraîches pour capter du CO2, elles attendent ensuite le lever du soleil pour pouvoir le transformer et achever leurs photosynthèse. Cette forme de photosynthèse est particulière aux plantes CAM (crassulacean acid metabolism) c’est ce qui leur permet de survivre en réalisant la photosynthèse malgré les chaleurs extrêmes. Après avoir capté du CO2 pendant la nuit la plante va le transformer en malate avant de le stocker dans la vacuole sous la forme d’acide malique, au levé du jour la plante va transformer en malate l’acide malique puis elle va réaliser le cycle de calvin-Benson qui consiste à fixer une molécule de CO2 sur une molécule de 5 atomes de carbone, le ribulose-1,5-bisphosphate.

Pour cela, la plante va utiliser une enzyme nommée rubisco suite à cela une série de réactions vont permettre la synthèse de saccharose à partir duquelle on obtiendra le clivage du glucose et du fructose. Ⅱ-La structure des plantes désertiques Pour être capable de résister aux conditions extrême les plantes désertiques ont modifiés leur structure, Par exemple les cactus ont développés un tronc large afin de pouvoir contenir le plus d’eau possible et ont réduit la taille de leur feuilles à des épines pour limiter l’évaporation de l’eau et se protéger des prédateurs.

Les plantes du désert ont également développé leurs racines de 2 façons différentes qui varient selon les espèces, certaines espèces comme le figuier de barbarie possèdent des racines dites superficielles qui vont s’étendrent à basse profondeur mais vont couvrir le plus de superficie possible afin de récupérer les gouttes d’eau avant qu'elles ne s’évaporent.

D’autres espèces comme l’acacia vont au contraire étendre leur racines en profondeur afin de pouvoir atteindre les sources d’eau souterraines. Les plantes du désert gardent cependant certaines caractéristiques communes comme la cuticule qui est la couche externe de l’épiderme, la cuticule joue un rôle dans la protection des plantes mais permet surtout de limiter la perte d’eau.... »