La plante araignée, un modèle pour étudier la photosynthèse et les transferts de matières

Observation microscopique et coloration d'une plante originale : les feuilles à bandes alternes blanches et vertes servent à la fois de lieu de stockage de l'amidon (bande blanche) et de photosynthèse (bande verte).
Activité et photos proposées par Pascal Chérimont du Lycée Mahatma Gandhi

La plante araignée (Chlorophytum comosum) est une angiosperme de la famille des asparagaceae. C’est une plante exotique originaire d’Afrique du Sud, commune dans les jardins à la Réunion. Il existe de nombreuses variétés où les feuilles alternent dans les sens longitudinal, bandes vertes et bandes colorées.

On se propose ici de montrer que les bandes vertes correspondent à des zones de photosynthèse et les bandes blanches à des zones de stockage d'amidon. Cela illustre ainsi le transfert de matière organique au sein de la plante (ici au sein du même organe).

L'activité est organisée de façon à pouvoir former les élèves aux Évaluations des Compétences Expérimentales (ECE). Elle s'inscrit dans le programme de terminale spécialité.

Une observation microscopique simple et parlante

On effectue ici une simple coloration à l'eau iodée/lugol d'une feuille de C. comosum gardée à l'obscurité. Cette étape permet, bien évidemment aux chloroplastes de la zone chlorophyllienne d'exporter tout leur amidon.

Une coupe transversale de feuille est ensuite réalisée pour observer des chloroplastes bien verts dans la zone chlorophyllienne et des amyloplastes colorés à l'eau iodée dans la zone blanche de la feuille.

Observation microscopique de feuille de plante araignée avec la zone blanche colorée à l'eau iodée (présence d'amidon) et la zone verte présentant des chloroplastes.

Lors de la séance, on va d'abord demander aux élèves de proposer une stratégie expérimentale en leur donnant une liste du matériel à disposition.

La mise en œuvre du protocole va ensuite aboutir à une capture de photographie qu'il faudra légender. De même l'exploitation des données sera faite dans un traitement de textes.

La conclusion devra insister sur l'absence de chloroplastes dans la partie blanche, ce qui montre bien le transfert de matière entre les chloroplastes qui la produisent et les amyloplastes qui la stockent dans d'autres cellules.

Enfin, on demandera aux élèves de compléter leur production avec un schéma fonctionnel montrant la relation structure/fonction de la feuille et le transfert de matière entre les différentes zones de la feuille de plante araignée.

Voici un exemple de production élève

Cette production montre bien qu'il faut, même en terminale, insister sur l'importance de la correction orthographique et grammaticale. De nombreux élèves n'utilisent pas les correcteurs orthographiques des logiciels de traitement de textes (volontairement ou par manque de connaissance). Alternativement, les IA génératives permettent également une correction orthographique et grammaticale mais il est alors impératif de relire la production de l'IA, car elles ont tendance à modifier le contenu du texte. Un travail sur les prompts peut alors être envisagé avec les élèves.

De même, nous constatons que beaucoup d'élèves légendent leurs photos dans le traitement de textes. Les légendes sont souvent de meilleures qualités graphiques en utilisant directement le logiciel de capture d'image (Mesurim 2 le fait très bien par exemple) ou un logiciel de dessin. Les images légendées sont ainsi plus facile à manipuler pour une mise en page de meilleure qualité.

Autres pistes d'utilisations de la plante araignée

La plante araignée présente également un épiderme de face adaxiale sans stomate, et un épiderme de face abaxiale avec de gros stomate contenant de gros chloroplastes. Elle est donc également idéale pour observer ces structures et s'intéresser à l'adaptation de la localisation chez une plante de pays chaud (à l'abri du soleil). En ayant laissé la plante à la lumière ces chloroplastes se révèlent riche en amidon.

Stomates de plante araignée colorés à l'eau iodée - les chloroplastes apparaissent très nettement bleu/noir en raison de la présence d'amidon

Il s'agit également d'une plante dont la reproduction asexuée est particulièrement vigoureuse et utilisée pour la multiplication de cette plante ornementale. Elle n'est, en revanche pas invasive à la Réunion.

Compétences du CRCN/PIX

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Mise à jour : décembre 2024