Fiche de révision : Organisation et développement des plantes

📋 Plan du Cours

1. Organisation cellulaire et métabolisme végétal
2. Feuille et échanges avec l’atmosphère
3. Racines et absorption minérale
4. Tige et transport des sèves
5. Développement racinaire et caulinaire
6. Contrôle environnemental du développement
7. Hormones et devenir des organes
8. Adaptation à la vie fixée

📖 1. Organisation cellulaire et métabolisme végétal

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule végétale : Cellule eucaryote délimitée par une membrane cytoplasmique et une paroi, contenant notamment des chloroplastes, une vacuole et des mitochondries.
• Métabolisme : Ensemble des réactions enzymatiques qui se déroulent au sein d’un être vivant, notamment dans ses cellules.

📝 Points essentiels

• Dans une cellule chlorophyllienne, la respiration cellulaire se déroule dans les mitochondries et produit de l’énergie, tandis que la photosynthèse se déroule dans les chloroplastes et produit de la matière organique à partir de matière minérale et d’énergie solaire.

📐 Formule — Le bilan de la photosynthèse s’écrit $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

💡 Astuce mémo

Organisme → appareil → organe → tissu → cellule → organite → molécule

📖 2. Feuille et échanges avec l’atmosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Feuille : Organe aérien aplati, généralement vert, qui assure l’essentiel de la photosynthèse et constitue une grande surface d’échange avec l’environnement.
• Stomate : Ouverture de l’épiderme foliaire formée de deux cellules de garde et d’un ostiole, par laquelle s’effectuent les échanges gazeux et les pertes d’eau par transpiration.

★ À maîtriser

📌 Le tissu palissadique, riche en cellules chlorophylliennes, réalise l’essentiel de la photosynthèse, tandis que le tissu lacuneux facilite la diffusion des gaz entre les cellules.

Compléments

📌 Chez les feuilles horizontales, la cuticule cireuse protège de la déshydratation et les stomates se ferment lorsque l’ensoleillement est maximal ou lors d’un fort stress hydrique.

💡 Astuce mémo

Face supérieure protectrice, face inférieure échangeuse

📖 3. Racines et absorption minérale

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil racinaire : Ensemble d’organes souterrains comprenant généralement une racine principale, des racines secondaires et des poils absorbants, qui ancre la plante et absorbe l’eau et les sels minéraux.
• Mycorhize : Association symbiotique à bénéfice réciproque entre les racines d’une plante et un champignon, dont les filaments augmentent l’absorption d’eau et de sels minéraux en échange de matière organique.

★ À maîtriser

• Les poils absorbants sont des cellules très allongées à paroi fine qui développent une vaste surface d’absorption minérale dans la zone pilifère de la racine.

Compléments

• En cas de carence minérale du sol, la plante peut augmenter sa surface d’échange par multiplication des racines secondaires et multiplication ou allongement des poils absorbants.

💡 Astuce mémo

Poils absorbants et mycorhizes → augmentation de l’absorption

📖 4. Tige et transport des sèves

🔑 Notions clés & Définitions

• Tige : Organe généralement aérien qui porte les feuilles, les fleurs et les rameaux et relie les racines aux feuilles grâce au xylème et au phloème.

📝 Points essentiels

• Le xylème transporte la sève brute, composée de 99 % d’eau, de sels minéraux et de quelques acides aminés, des racines vers les feuilles.

• Le phloème transporte la sève élaborée, composée de 80 % d’eau, de saccharose, d’acides aminés et de sels minéraux, des feuilles vers les autres parties de la plante.

• Les cellules chlorophylliennes des feuilles sont autotrophes, tandis que les cellules racinaires, les fleurs et les graines sont hétérotrophes et reçoivent de la matière organique.

💡 Astuce mémo

Xylème montant, phloème distribuant

📖 5. Développement racinaire et caulinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Phytomère : Unité répétitive de la tige constituée d’un nœud portant des feuilles et des bourgeons et d’un entre-nœud situé entre deux nœuds.
• Méristème : Structure composée de cellules indifférenciées qui se multiplient par mitose et permettent la croissance et la formation de nouveaux organes.

★ À maîtriser

• Le développement racinaire associe une zone de division par mitose au méristème, une zone d’élongation des cellules puis une zone de différenciation où apparaissent notamment les poils absorbants.

Compléments

• Le développement d’une plante associe multiplication cellulaire, élongation des cellules et différenciation, processus qui permettent l’organogenèse durant toute la vie de l’individu.

💡 Astuce mémo

Méristème → élongation → différenciation

📖 6. Contrôle environnemental du développement

🔑 Notions clés & Définitions

• Phototropisme : Croissance orientée d’une plante vers une source lumineuse.
• Gravitropisme : Croissance orientée par rapport à la gravité, la partie aérienne poussant dans le sens opposé à celle-ci.

★ À maîtriser

• Lors d’un éclairement latéral, l’auxine migre vers le côté opposé à la lumière, où elle provoque une élongation plus importante des cellules et une courbure de la plante vers la lumière.

Compléments

• La dissymétrie de l’arbre en drapeau résulte d’un développement différent des bourgeons selon leur exposition au vent et non d’un simple mouvement des branches comme celui d’un drapeau.

💡 Astuce mémo

Lumière latérale → migration de l’auxine → courbure vers la lumière

📖 7. Hormones et devenir des organes

🔑 Notions clés & Définitions

• Auxine : Hormone végétale principalement sécrétée par les bourgeons apicaux et les jeunes feuilles, qui favorise l’élongation cellulaire et la formation de racines secondaires.
• Cytokinine : Hormone végétale produite par les racines qui migre vers les parties aériennes et stimule le développement des bourgeons axillaires.

★ À maîtriser

📌 Le devenir d’un fragment de feuille dépend des concentrations relatives en auxine et en cytokinine : l’auxine seule favorise les racines, la cytokinine seule favorise les feuilles et leur association forme des cals.

Compléments

• L’auxine a été isolée en 1931 par Kögl et Haagen-Smit.

💡 Astuce mémo

Auxine : racines et élongation ; cytokinine : bourgeons et feuilles

📖 8. Adaptation à la vie fixée

🔑 Notions clés & Définitions

• Tubercule : Organe de réserve renflé et hypertrophié pouvant être une racine tubérisée, une tige souterraine, la base de la tige ou l’ensemble racine-base de la tige.
• Bulbe : Tige souterraine verticale résultant de la tubérisation de feuilles ou de gaines foliaires et servant au stockage de nourriture pendant la dormance.

📝 Points essentiels

• Les plantes terrestres développent de grandes surfaces d’échange aériennes pour optimiser l’exposition à la lumière et les échanges gazeux, ainsi que des surfaces souterraines pour absorber l’eau et les ions du sol.

• Les tissus conducteurs canalisent les circulations de matière entre les lieux d’approvisionnement en matière minérale, les lieux de synthèse organique et les lieux de stockage.

📊 Tableaux de synthèse

Circulation des sèves