Exercices de SVT : L'organisation des plantes

Une plante à fleurs (Angiosperme) grandit grâce à ses méristèmes. Observez la coupe longitudinale de l'apex caulinaire d'une tige. On y distingue des cellules de petite taille au sommet, les initiales, qui se divisent activement. Ces cellules ont un rapport noyau/cytoplasme élevé et une paroi pectocellulosique fine. Le taux de division cellulaire est mesuré à $R_{div} = 15$ divisions par jour dans la zone méristématique, alors qu'il est de $0$ dans les tissus différenciés comme le parenchyme médullaire. Expliquez pourquoi cette zone est appelée $zone \ de \ proliferation$ et identifiez les structures issues de cette activité.

Chez les Angiospermes, la circulation des substances est assurée par deux tissus conducteurs distincts : le $xyleme$ et le $phloeme$. Le $xyleme$ est constitué de vaisseaux morts à parois lignifiées, tandis que le $phloeme$ est composé de cellules vivantes associées. Expliquez comment la spécialisation de ces deux tissus permet d'assurer les besoins métaboliques de la plante, notamment le transport du saccharose ($C_{12}H_{22}O_{11}$) depuis les organes sources vers les organes puits.

Chez l'Arabidopsis thaliana, le développement des organes aériens dépend de l'activité du méristème apical caulinaire ($MAC$). Soit une plante sauvage de type A et une plante mutante de type B. La vitesse de production des primordiums foliaires est mesurée par la fréquence d'apparition des cellules méristématiques, notée $f$. Pour le type A, $f_A = 0{,}5$ primordium par heure. Pour le type B, les observations microscopiques montrent une désorganisation de la zone centrale du $MAC$, corrélée à une baisse de l'expression du gène $WUSCHEL$. En considérant que la masse cellulaire disponible pour la ZP suit une fonction $M(t) = M_0 \cdot e^{kt}$, où $k$ est le taux de prolifération, expliquez l'impact de la mutation de type B sur le système de rétroaction $WUSCHEL-CLAVATA3$ ($WUS-CLV3$) et sur la dynamique de production des primordiums.