Fiche de révision : De la plante sauvage à domestiquée

📋 Plan du Cours

1. Structure et germination des graines
2. Réserves et tests chimiques
3. Croissance et orientation racinaires
4. Absorption et transport racinaires
5. Feuille et entrée du dioxyde de carbone
6. Mécanismes de la photosynthèse
7. Devenir et rôles du glucose
8. Adaptations de la plante fixée

📖 1. Structure et germination des graines

🔑 Notions clés & Définitions

• Graine : Formée, de l’extérieur vers l’intérieur, d’un tégument protecteur, d’un tissu de réserves nutritives constitué de molécules organiques et d’un embryon.

★ À maîtriser

• Pendant la germination, les réserves de la graine sont utilisées pour permettre le développement de l’embryon, qui donne une nouvelle petite plante.

Compléments

• Le tégument est une couche de plusieurs cellules qui entoure complètement l’embryon et ses réserves.

• La masse d’une graine varie de 2 microgrammes pour une espèce d’Orchidée à une vingtaine de kilogrammes pour le Coco-de-mer.

💡 Astuce mémo

Tégument → réserves → embryon

📖 2. Réserves et tests chimiques

★ À maîtriser

📌 Le glucose est un sucre simple, tandis que l’amidon est un sucre complexe constitué d’un polymère de glucose.

📌 La liqueur de Fehling, initialement bleue, forme un précipité rouge vif en présence d’un sucre simple tel que le glucose.

• Au cours de la germination du maïs, l’apparition progressive du rouge lors du test de Fehling montre que le glucose provient de la transformation de l’amidon.

Compléments

• La formule chimique du glucose est $C_6H_{12}O_6$ et celle de l’amidon est $\left(C_6H_{10}O_5\right)_n$.

• Les graines de maïs contiennent de l’amidon mais pas de glucose détectable, les graines de haricot blanc contiennent des protéines et les cacahuètes contiennent des lipides.

💡 Astuce mémo

Amidon complexe, glucose simple

📖 3. Croissance et orientation racinaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Méristème apical racinaire : Zone de cellules embryonnaires située à l’extrémité de la racine, reconnaissables à leur petite taille et à leurs gros noyaux.
• Gravitropisme : Orientation de la croissance de la racine vers le bas sous l’effet de la gravité.
• Phototropisme : Croissance de la plante en direction de la lumière, grâce à une répartition asymétrique de l’auxine dans la tige.

📝 Points essentiels

• 🔄 La croissance racinaire se déroule ainsi :
  1. Multiplication cellulaire
  2. Élongation cellulaire
  3. Différenciation cellulaire

📌 Dans la racine, une forte concentration d’auxine freine l’élongation cellulaire, tandis qu’une faible concentration permet davantage d’élongation.

💡 Astuce mémo

Gravité → répartition de l’auxine → courbure racinaire

📖 4. Absorption et transport racinaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Poil absorbant : Prolongement cellulaire de la zone pilifère qui augmente la surface d’échange entre la racine et le sol.
• Sève brute : Constituée d’eau et de sels minéraux absorbés par les poils absorbants puis transportés vers les feuilles par le xylème.

★ À maîtriser

• Le système racinaire assure l’ancrage de la plante dans le sol et l’absorption de l’eau et des sels minéraux.

Compléments

📐 Formule - En assimilant un poil absorbant à un cylindre, sa surface est donnée par $S=2\times\pi\times r\times h$, avec une longueur de 1,2 mm, un diamètre de 0,014 mm et jusqu’à 10 milliards de poils par racine.

• Chez certaines plantes, les racines s’associent aux filaments mycéliens de champignons pour former des mycorhizes lorsque les poils absorbants sont peu nombreux ou absents.

💡 Astuce mémo

Poils absorbants → sève brute → xylème

📖 5. Feuille et entrée du dioxyde de carbone

🔑 Notions clés & Définitions

• Stomate : Dispositif de l’épiderme foliaire dont l’ostiole permet l’entrée du dioxyde de carbone dans la feuille.

★ À maîtriser

• Une feuille possède une vaste surface foliaire qui facilite l’entrée du dioxyde de carbone jusqu’aux cellules chlorophylliennes.

Compléments

• Les stomates sont souvent plus nombreux sur la face inférieure des feuilles et leur ouverture varie avec la lumière et la température.

• Les pigments chlorophylliens sont :

  • carotène
  • xanthophylle
  • chlorophylle A
  • chlorophylle B

• Les pigments chlorophylliens absorbent les longueurs d’onde de 400 à 700 nm, tandis que la lumière verte située entre 550 et 600 nm est moins efficace pour la photosynthèse.

💡 Astuce mémo

Une feuille comme une vaste surface percée de stomates

📖 6. Mécanismes de la photosynthèse

★ À maîtriser

📐 Formule - La photosynthèse utilise le dioxyde de carbone, l’eau, les sels minéraux et la lumière pour produire du glucose et du dioxygène : $CO_2+H_2O+\text{sels minéraux}+\text{lumière}\rightarrow C_6H_{12}O_6+O_2$.

• La phase photochimique se déroule dans les thylakoïdes : la lumière excite les pigments, la photolyse de l’eau libère du dioxygène et permet la formation de RH2 et d’ATP.

• La phase chimique se déroule dans le stroma : le cycle de Calvin utilise le CO2, le RH2 et l’ATP, avec l’intervention d’enzymes dont la Rubisco, pour former du glucose.

Compléments

📐 Formule - L’ATP est formé à partir d’ADP et de phosphate inorganique selon la relation $ADP+P_i\rightarrow ATP$.

💡 Astuce mémo

Lumière → ATP et RH2 → cycle de Calvin → glucose

📖 7. Devenir et rôles du glucose

🔑 Notions clés & Définitions

• Sève élaborée : Contient les produits de la photosynthèse, notamment le glucose, et est transportée vers les autres organes par le phloème.

★ À maîtriser

📌 Le glucose produit par les cellules chlorophylliennes peut être utilisé pour leur fonctionnement, stocké sous forme d’amidon ou transformé en d’autres molécules organiques.

Compléments

• La cellulose et la lignine sont fabriquées à partir du glucose et rigidifient les plantes, notamment les parois des vaisseaux du xylème.

📌 Les tannins des pépins de raisin peuvent se fixer à l’amylase et empêcher cette enzyme de dégrader l’amidon en glucose.

• Les anthocyanes donnent une couleur vive aux fruits et attirent les consommateurs, ce qui favorise la dispersion des graines, tandis que les tannins jouent un rôle protecteur.

💡 Astuce mémo

Glucose produit → transporté → stocké ou transformé

📖 8. Adaptations de la plante fixée

★ À maîtriser

• La croissance des plantes se déroule dans des méristèmes où les cellules se divisent, se différencient et s’organisent sous l’action de phytohormones et du milieu.

📌 Le xylème transporte la sève brute composée d’eau et de sels minéraux, tandis que le phloème transporte la sève élaborée contenant les produits de la photosynthèse.

Compléments

• L’oyat peut s’enrouler sur lui-même lors de fortes chaleurs afin de limiter les pertes d’eau dans son milieu sableux et sec.

💡 Astuce mémo

Vie fixée : organisation permanente ; milieu sec : adaptations supplémentaires

📊 Tableaux de synthèse

Les deux sèves et leurs transports