TP 12 : L'auxine - Free

TP 12 : L'auxine | |
Le grandissement cellulaire s'effectue sous la poussée vacuolaire et est
précédé d'une phase d'acidification de la paroi. Ces conditions autorisent
l'allongement de la cellule.
Cependant, toutes les cellules d'une plante ne sont pas en élongation en
même temps. Les cellules en croissance ont donc reçu nécessairement un
signal spécifique.
Problème :
o Quelles sont les caractéristiques du signal déclenchant la
croissance cellulaire ? Activité 1 : Mise en évidence de l'existence d'une hormone végétale
Q1- Utiliser ces résultats expérimentaux pour démontrer que :
1. le site de réception du signal (lumière) est différent de celui de
la réponse (courbure) ;
D'après le document 1, on éclaire l'apex du coléoptile. On peut voir que le
coléoptile se courbe dans une zone différente, plus basse que l'apex. Sans
l'apex, le coléoptile ne se courbe pas ; de même avec un capuchon opaque,
le coléoptile ne se courbe pas. Donc le site de réception est différent de
celui de la réponse.
2. la courbure de la tige est la conséquence d'un éclairement non
homogène ;
D'après le document 1, on éclaire latéralement le coléoptile. On remarque
qu'il se courbe vers la lumière. Alors qu'éclairé de façon uniforme, il ne
se courbe pas. Donc la courbure de la tige est la conséquence d'un
éclairement non homogène.
3. croissance et courbure sont liées à la diffusion d'une substance
qui migre depuis l'apex vers la tige ;
D'après le document 5, on coupe l'apex et on le replace sur la tige, on
éclaire ensuite de façon uniforme. On remarque alors qu'il y a croissance.
Si on interpose de la gélose, on observe une croissance. Par contre, si on
interpose du mica, du platine, du beurre de cacao, il n' y a pas de
croissance. Ces dernières substances ont pour propriété de ne pas pouvoir
être « traversable ». Avec ces substances, on bloque la communication entre
l'apex et le reste de la tige.
Donc croissance et courbure sont liées à la diffusion d'une substance qui
migre depuis l'apex vers la tige.
4. cette substance est hydrosoluble (et non liposoluble) ;
D'après le document 4, on décapite le coléoptile puis on replace l'apex sur
le reste de la tige mais en décalé. On éclaire et on remarque que le
coléoptile se courbe. On intercale alors de la gélose qui est perméable aux
substances hydrosolubles, on a une croissance. On intercale alors du beurre
de cacao qui est imperméable aux substances hydrosolubles, il n' y a pas de
courbure.
La substance qui migre de l'apex est donc hydrosoluble.
5. la courbure sous l'influence de la lumière serait due à une
répartition inégale de cette substance dans la tige.
D'après le document 4, on décapite le coléoptile puis on replace l'apex sur
le reste de la tige mais en décalé. On éclaire et on remarque que le
coléoptile se courbe.
D'après le document 3, on coupe l'apex puis on le replace sur le
coléoptile ; on éclaire latéralement, on observe alors une courbure. On
intercale alors de la gélose entre l'apex et l'autre partie de la tige, on
observe alors une courbure. On intercale alors une lame de mica sur une
moitié seulement ; si on place la lame du coté éclairée, on observe une
courbure ; si on place la lame du coté non éclairé, il n'y a pas de
courbure.
La lame de mica empêche la migration de la substance du coté non éclairée.
Donc la courbure sous influence de la lumière serait due à une répartition
inégale de la substance dans la tige.
Q2- Que peut-on en conclure ?
Pour avoir croissance, il faut qu'un stimulus soit reçu sur un site de
réception. Au niveau de ce site, il y a production d'une substance qui va
migrer et agir sur un lieu de réponse différent. De plus, cette substance
est hydrosoluble.
On peut donc supposer que cette substance serait une hormone agissant sur
la croissance de la plante.
Activité 2 : L'auxine et l'élongation cellulaire
Q1- Réaliser le protocole des Documents 1 et 2 p.126-127
Q2- Pour l'expérience 1 :
1. Regrouper les mesures sous forme d'un tableau
2. Construire sur un même graphique, les courbes de croissance en
longueur du coléoptile en fonction du temps, pour chaque condition
expérimentale.
3. Quelle est l'influence de l'auxine sur les cellules du coléoptile ?
Q3- Pour l'expérience 2 :
1. D'après l'expérience 1, quels sont les résultats auxquels on peut
s'attendre ?
2. Décrire les résultats obtenus.
3. Conclure sous forme d'un schéma, sur les relations qui existent
entre l'apex, l'auxine et les cellules du coléoptile.
Activité 3 : Les autres rôles de l'auxine.
Q1- Document 1 en Annexe :
1. Décrire les 2 types d'actions de l'auxine sur l'élongation des
organes testés.
Ce document est un graphique montrant l'action de l'auxine sur la taille
des organes. On peut voir qu'il existe une concentration optimale d'auxine
pour laquelle l'élongation est maximale et cela pour tous les organes.
Passé cette concentration, l'élongation devient négative.
Donc selon la concentration, l'auxine peut agir de façon positive sur
l'élongation ou bien avoir l'effet inverse.
2. Comparer les concentrations optimales d'auxine pour l'élongation de
chaque organe.
On peut voir que les concentrations optimales sont différentes selon les
organes considérés : Racines = 10-10 g/ml ; Bourgeon = 10-7 g/ml ; Tige =
10-4 g/ml.
3. Quel rôle de l'auxine est présenté dans ce document ?
Le rôle de l'auxine présenté dans ce document est son action sur
l'élongation des organes.
Q2- Document 2 en Annexe :
1. Décrire l'expérience ainsi que les résultats.
On réalise une blessure au niveau d'une tige et on applique de l'auxine ou
non au niveau d'une feuille excisée. Cette blessure interrompt les tissus
conducteurs de sève. On peut voir après quelques jours que de nouveaux
vaisseaux se sont formés quand on applique l'auxine.
2. Quel rôle de l'auxine est présenté ici ?
Grâce à ce document, on peut voir que l'auxine agit sur la différenciation
des cellules, en induisant la formation de nouvelles cellules de vaisseaux.
Q3- Document 3 en Annexe :
1. Décrire l'expérience ainsi que les résultats.
On sectionne les racines à des plantules de haricots puis on les met à
tremper dans différentes concentrations d'auxine. Puis après 15 jours, on
regarde le développement de l'appareil racinaire.
On peut voir que pour une concentration d'auxine de 10-5 g/L, le
développement racinaire est maximal.
2. Quel rôle de l'auxine est présenté ici ?
On peut en déduire que l'auxine à une certaine concentration agit sur le
développement des racines. Q4- Réaliser le protocole ci-dessous :
1. Décrire l'expérience ainsi que les résultats pour chacun des pots
Sur des plantules de haricots, on réalise différentes excisions et 15 Jours
après on regarde les résultats :
- pot n°1 : Témoin ( développement normal avec développement de
feuilles.
- pot n°2 : on enlève les deux feuilles ( croissance
- pot n°3 : on enlève le bourgeon terminal ( les feuilles se
développent
- pot n°4 : on enlève le bourgeon terminal et on applique alors de la
gélose sans auxine ( les feuilles se développent
- pot n°5 : on enlève le bourgeon terminal et on applique de la
gélose avec de l'auxine. ( croissance
2. Quel rôle de l'auxine est présenté ici ?
Cette expérience montre l'effet négatif de l'auxine sur le développement
des bourgeons axillaires sous-jacents. L'auxine « crée » une dominance
apicale.
Activité 4 : Impact des facteurs environnementaux.
Q1- Document 4 en Annexe :
- Expliquer quelle est la cause de la courbure du coléoptile.
D'après le graphique, on remarque que la croissance est très importante
pour la face non éclairée par rapport à la croissance de la face éclairée.
La courbure s'explique donc par une croissance inégale des 2 faces, suite à
un éclairement inégal.
- Etablir un lien entre la présence de lumière, les pigments et la
courbure du coléoptile.
Selon la longueur d'onde, la courbure du coléoptile fait intervenir 2
pigments différents. Dans les UV, c'est la riboflavine qui intervient ; par
contre pour une longueur d'onde de 460 nm, c'est le carotène qui entre en
jeu.
- Décrire la répartition de l'auxine dans le coléoptile suite à
l'éclairage latéral.
Quand on met le coléoptile à l'obscurité et qu'on dose l'auxine, on
remarque qu'il y a 100% d'auxine dans le bloc de gélose.
Quand on soumet le coléoptile à un éclairement et qu'on dose l'auxine, on
remarque qu'il y a 100% d'auxine dans le bloc de gélose.
Quand on sépare entièrement le coléoptile par une lame de mica puis qu'on
le soumet à un éclairement latéral et qu'on dose ensuite l'auxine, on
remarque qu'il y a 50% d'auxine dans le bloc de gélose de part et d'autre
de la lame de mica.
Quand on sépare partiellement le coléoptile par une lame de mica puis qu'on
le soumet à un éclairement latéral et qu'on dose ensuite l'auxine, on
remarque qu'il y a 30% d'auxine dans le bloc de gélose du coté éclairé et
70% du coté non éclairé.
Il y a donc une répartition inégale de l'auxine suite à un éclairement
inégal.
Grâce à cette expérience, on constate que l'auxine se répartit de façon
inégale dans le coléoptile quand on le soumet à un éclairage latéral.
- En déduire le rôle de l'auxine dans la courbure au niveau
cellulaire.
L'auxine va se répartir de façon inégale dans le coléoptile suite à un
éclairement non homogène. Cette hormone va agir davantage sur les cellules
non éclairées et ainsi agir davantage sur leur élongation. Concl