Considérons 3 modèles hypothétiques de croissance de racine (graphiques ci-contre):
Modèle 1 : La croissance se produit uniquement dans une zone située à la base de la racine ("en haut"). Cela implique que les nouvelles cellules de racine sont produites à sa base puis poussée vers le bas. La longueur de la zone de croissance est supposée constante (ne varie pas au cours du temps), de même que le rythme de croissance dans cette zone.
Modèle 2 : La croissance se produit uniquement dans une zone située à l'apex de la racine ("en bas"). Cela implique que la zone de croissance se déplace vers le bas a fur et à mesure que la racine grandit...). La longueur de la zone de croissance est supposée constante, de même que le rythme de croissance dans cette zone.
Modèle 3 : La croissance se produit tout du long de la racine au même rythme partout, considéré comme constant.
3 profils de croissance racinaires hypothétiques
Q1.a. Schématisez le graphique montrant la longueur de la racine en fonction du temps attendu pour chacun des 3 modèles. Il faut pour cela vous demander si la vitesse de croissance de la racine sera constante ou si elle augmentera ou diminuera avec le temps selon le modèle considéré.
Q1.b. Schématisez le résultat attendu de l'expérience de Sachs (Doc. 1) au temps 0 et à un temps t>0 selon que l'on considère que la croissance racinaire suit l'un ou l'autre des 3 modèles hypothétiques. On supposera la vitesse de croissance identique dans les zones de croissance entre les différents modèles.
Q2. Quel modèle l'expérience de Sachs valide-t-elle ?
Q3. Expliquez en quoi les observations microscopiques du Doc. 2 confirment ce modèle
Q4. Proposez deux stratégies expérimentales pour déterminer la position de la zone d'élongation dans la racine (Question type étape A des ECE)
Une basée sur l'expérience de Sachs
L'autre sur des observations microscopiques
Q5. Téléchargez l'image du document 1 et à l'aide du logiciel Mesurim2 et d'un tableur (LibreOffice ou Excel), réalisez des mesures pour calculer la vitesse de croissance de la racine. (Fiche technique de Mesurim , LibreOfficeCalc et Excel si besoin). Une exploitation graphique des résultats est attendue. Si besoin, voici une aide.
Les positions verticales des marqueurs à l'encre de Chine du document 1 ont été mesurées avec un logiciel traitement d'image à chacun des points dans le temps. On cherche maintenant à construire grâce à ces mesures le profil réel de vitesse de croissance en fonction de la distance à l'apex afin d'estimer précisément la localisation de la zone d'élongation et la vitesse maximale d'élongation cellulaire de la racine de potimarron.
On considérera que dans une cellule en croissance, l'élongation se produit uniformément sur toute la longueur d'une cellule. On définit donc la vitesse d'élongation cellulaire ainsi : Si une cellule de longueur L située à une distance x de l'apex croit de ΔL en un intervalle de temps Δt, sa vitesse d'élongation sera v(x) = (1/L). (ΔL/Δt). Concrètement, si v(4 mm) = 2 h-1 = 200 %.h-1 cela signifie que les cellules situées à 4 mm au dessus de la pointe de la racine verraient leur longueur augmenter de 200% si elles maintenaient leur vitesse de croissance pendant 1 heure (càd que leur longueur serait multipliée par 3 en 1 heure).
Autrement dit, l'objectif est ici de tracer le graphique v=f(x) avec x la distance à l'apex racinaire.
Q6. Téléchargez les données , ouvrez le fichier avec LibreOffice puis suivez les instructions dans le fichier. Au besoin : Fiche technique de LibreOffice Calc et tutoriel ci-dessous.
Q7. Déterminez grâce au graphique la position de la zone d'élongation de la racine de potimarron et estimez, grâce à la courbe, la vitesse maximale d'élongation des cellules en (1/h).
Q8. Interprétez cette valeur (Concrètement que veut-elle dire pour une cellule localisée dans cette zone de croissance ) ?