Bac 2024 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

Les muscles squelettiques comportent majoritairement des fibres contractiles et des fibres non contractiles faisant partie d’une structure appelée fuseau neuro-musculaire. Les fuseaux neuro-musculaires sont des récepteurs sensoriels.

Expliquer aux échelles moléculaire et cellulaire comment l’étirement des récepteurs sensoriels d’un muscle entraîne sa contraction.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples …

La néottie nid d'oiseau (Neottia nidus-avis) est une orchidée sauvage de sous-bois. Cette orchidée ne synthétise jamais de chlorophylle.

Expliquer comment la néottie subvient à ses besoins nutritifs, de la germination de la graine au stade adulte.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.

Document 1 – La néottie nid d’oiseau
La néottie nid d'oiseau est de couleur brune, elle est dépourvue de chlorophylle. Elle fleurit de mai à juillet et est pollinisée par des insectes. Les graines minuscules tombent sur le sol et germent si elles sont en contact avec un champignon. L'autofécondation peut avoir lieu à défaut de visite d'insecte.

Document 1a – Le cycle de la néottie
(Schéma montrant le cycle : Graine $\to$ Germination avec colonisation par un champignon $\to$ Protocorme associé à des filaments mycéliens (mycorhizes) $\to$ Développement des premières feuilles $\to$ Stade adulte $\to$ Fleur $\to$ Autopollinisation ou pollinisation par insectes $\to$ Formation d'un fruit contenant des graines)

Document 1b – La relation entre la néottie, les filaments mycéliens et l’arbre
La néottie s'associe à un champignon qui vit en symbiose avec les racines d'un arbre feuillu.
(Schéma montrant les racines de l'arbre connectées à un réseau de filaments mycéliens, eux-mêmes connectés aux racines de l'orchidée)

Document 2 – Germination des graines de néottie
Les graines de néottie ne contiennent pas de réserves. On observe des graines en cours de germination (photographie et schéma ci-dessous). Le protocorme constitue le premier stade de développement de la graine de néottie ; les filaments mycéliens appartiennent à un autre organisme : le champignon.
(Photographie et schéma d'interprétation montrant un protocorme de $1\text{ mm}$ avec des cellules végétales, des poils absorbants et des filaments mycéliens externes et extracellulaires)

Document 3 – Les métabolismes des orchidées
Les orchidées pratiquent des métabolismes variés, présentés dans le tableau ci-dessous. Les orchidées peuvent en changer au cours de leur développement.

Document 4 – Le métabolisme d’un champignon unicellulaire : la levure saccharomyces cerevisiae
La levure saccharomyces cerevisiae est comparable au métabolisme des filaments mycéliens des champignons.
On place des levures dans différents milieux de culture (A, B, et C). On suit l’évolution du nombre de cellules sur plusieurs jours. Les résultats sont les mêmes à la lumière et à l’obscurité.

(Graphique montrant l'évolution du nombre de levures par $m{m}^3$ en fonction du temps en jours. Le milieu A montre une croissance importante atteignant environ $200$ cellules/$m{m}^3$ à $7$ jours. Les milieux B et C montrent une absence de croissance, restant proche de $0$)

Document 5 – Relation entre métabolisme et facteur d’enrichissement en ${}^{13}C$
Dans les écosystèmes, on observe des flux de matière entre les êtres vivants. Au fil des transferts de matière organique, on mesure un enrichissement en carbone $13$ (${}^{13}C$) traduit par le facteur d’enrichissement en ${}^{13}C$.
Le facteur d’enrichissement en ${}^{13}C$ de la néottie au stade protocorme comme au stade adulte se situe entre $7,5$ et $10$ ‰.

(Échelle de facteur d'enrichissement en ${}^{13}C$ en ‰ :

• Autotrophes : autour de $0$ ‰
• Hétérotrophes : entre $1$ et $3$ ‰
• Mixotrophes : entre $1$ et $6$ ‰
• Mycohétérotrophes : entre $7$ et $11$ ‰)