I – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle
II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement IntroII – L'organisme : un système en interaction avec son environnement

Cette partie aborde le vivant sous l'angle de l'organisme en s'appuyant sur des organismes animaux, puis en élargissant les exemples : son enseignement doit être relié aux autres parties de ce programme aussi explicitement que possible, pour éviter une vision « isolée » de l'organisme.
La première année identifie les différentes fonctions et appréhende leurs interrelations au sein d'un organisme. L'exemple d'un ruminant permet d'aborder les relations inter- et intra-spécifiques, prépare la place de cet organisme dans le fonctionnement des écosystèmes (§ III-B), et montre les interactions entre objectifs sociétaux (agronomie et technologie) et études scientifiques.
Le programme aborde la réalisation des fonctions à travers plusieurs exemples.
En première année, la reproduction aborde une première fonction ; elle prépare le lien avec d'autres échelles d'étude (§ III-A, IV-C…) et débouche sur le développement, qui relie le plan d'organisation à sa mise en place.
En seconde année, l'étude de la respiration exemplifie les mécanismes réalisant une fonction à différentes échelles d'étude et montre les relations entre organisation anatomique, fonction biologique et milieu de vie. Puis le contrôle du débit sanguin offre un exemple d'interrelations entre plusieurs systèmes de contrôle et de régulation au sein de l'organisme ; il montre comment l'intégration des diverses réactions autorise l'adaptation physiologique aux variations d'activité de l'organisme ou aux variations de milieu.
Les concepts des chapitres précédents sont ensuite généralisés à d'autres types d'organismes dont les Angiospermes. Plusieurs autres modèles, uni- ou pluricellulaires, montrent finalement la diversité des organismes, en préparant les aspects d'écologie (§ III-B) ou de phylogénie (§ IV-E) du programme.
II-A L'organisme vivant : un système physico-chimique en interaction avec son environnement (1e année)
II-B Exemple d'une fonction en interaction directe avec l'environnement : la respiration (2e année)
II-C Exemple d'intégration d'une fonction à l'échelle de l'organisme (2e année)
II-D Ontogenèse et reproduction (1e année)
II-E Diversité morpho-fonctionnelle des Angiospermes (2e année) IntroII – L'organisme : un système en interaction avec son environnement
II-E Diversité morpho-fonctionnelle des Angiospermes (2e année)

L'analyse du développement et du fonctionnement d'une Angiosperme se construit autour de plusieurs problématiques.
L'organisme fixé, vivant à l'interface entre sol et atmosphère, permet la réalisation de fonctions de nutrition exploitant ces deux compartiments ; cet organisme est adapté au milieu terrestre, à ses contraintes et à ses fluctuations. L'étude de la nutrition végétale prépare une approche écologique (§ IIIB).
Des corrélations trophiques et hormonales au sein de l'organisme, comme chez les animaux (§ II-A & D), assurent le fonctionnement intégré de l'organisme et son adaptation au milieu (en particulier au rythme saisonnier tempéré).
La comparaison avec le modèle animal permet de dégager l'unité des systèmes de contrôle du développement des pluricellulaires mais aussi la spécificité du développement végétatif et reproducteur des Angiospermes, en relation avec leur plan d'organisation, leur mode de vie fixée et l'intégration de signaux environnementaux (§ II-D-2).
II-E-1 Nutrition des Angiospermes en liaison avec le milieu
II-E-2 Développement des Angiospermes
Connaissances clés à construire : Commentaires, capacités exigibles :
Développement végétatif à l'interface sol/air

Le développement végétatif met en place un organisme vivant à l'interface entre le sol et l'air.
Les zones apicales comprennent des zones de division (mérèse) et de croissance cellulaire (auxèse). Le fonctionnement de l'apex caulinaire, responsable d'une croissance indéfinie des organes aériens, détermine en outre la position des différents organes aériens.






Les facteurs biotiques et abiotiques du milieu influent sur le développement, et participent à l'adaptation à la vie fixée.








Développement de l'appareil reproducteur

Le développement reproductif met en place la fleur par transition du méristème apical caulinaire en méristème reproducteur, inflorescentiel ou floral. Le développement floral et l'identité des organes floraux sont déterminés par des gènes, dont certains, comme chez les animaux, sont des gènes homéotiques, et impliquent des activations en cascade.








Dans les milieux tempérés, cette transition s'effectue en lien avec des facteurs environnementaux.







- repérer les zones de croissance au niveau d'un organisme angiosperme ;
- présenter l'implication de deux mécanismes cellulaires (mérèse et auxèse) dans la croissance ;
- décrire l'organisation du méristème apical caulinaire végétatif et la relier à la mise en place d'organes et de tissus ;
- expliquer les effets de l'auxine dans le contrôle de l'auxèse ;
Seules sont exigibles les connaissances portant sur le méristème apical caulinaire. Le contrôle du développement végétatif, la voie de transduction et les mécanismes moléculaires de transport de l'auxine ne sont pas au programme.

- attribuer à des influences biotiques des modifications du développement ; on se limite à un des exemples vus en TP (mycorhize, nodosité) sans détailler les mécanismes ;

L'influence des facteurs abiotiques n'est abordée qu'à partir du développement reproducteur.


Liens :
§ I-B-2, § IV-B



- décrire l'évolution du méristème apical caulinaire végétatif en un méristème floral produisant des organes floraux ;
- identifier l'implication de certains gènes contrôlant cette transition en montrant leur caractère homéotique ;
- présenter un modèle de contrôle génétique de la détermination de l'identité des organes floraux ;

Limite : seul l'exemple des fonctions ABCE dans le modèle Arabidopsis est étudié ; la nomenclature des gènes impliqués n'est pas exigible.

Liens :
Gènes homéotiques (§ II-D-2) et fonctions de la fleur (§ II-D-1)

- présenter l'action de facteurs environnementaux contrôlant le rythme saisonnier de la floraison ;
On se limite à un exemple de l'effet de la vernalisation et de la photopériode.
- présenter l'existence d'un relai hormonal ;
Le détail des hormones intervenant dans la floraison et leur mécanisme d'action ne sont pas exigibles.
Travaux pratiques
II-F Diversité morpho-fonctionnelle des organismes (2e année)
III – Populations, écosystèmes, biosphère
IV – La biodiversité et sa dynamique




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