Fiche de révision : Organisation et photosynthèse des plantes

📋 Plan du Cours

1. Organisation végétative des angiospermes
2. Racines et mycorhizes
3. Feuilles et tissus conducteurs
4. Croissance et développement végétal
5. Adaptations à la vie fixée
6. Phase photochimique
7. Phase chimique et devenir des produits

📖 1. Organisation végétative des angiospermes

★ À maîtriser

• Les angiospermes, ou plantes à fleurs, regroupent plus de 300 000 espèces et constituent le groupe de végétaux terrestres le plus diversifié.

• Les organes végétatifs comprennent:

  • les tiges
  • les feuilles
  • les racines
  • les poils absorbants

Compléments

• Les organes végétatifs permettent à la plante de capter l’énergie solaire et le dioxyde de carbone atmosphérique, ainsi que l’eau et les sels minéraux du sol.

💡 Astuce mémo

Organes végétatifs pour nourrir la plante, organes reproducteurs pour produire graines et fruits

📖 2. Racines et mycorhizes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mycorhize : Association symbiotique entre les racines d’une plante et des champignons dont les filaments mycéliens forment des manchons autour des racines.

★ À maîtriser

• Les racines très ramifiées et couvertes de poils absorbants forment une vaste surface d’échange qui permet d’absorber l’eau et les ions du sol et de fixer la plante dans son substrat.

Compléments

• Les filaments mycéliens des mycorhizes accroissent la surface d’échange avec le sol et facilitent l’absorption d’eau et d’ions.

💡 Astuce mémo

Un réseau de racines couvert de poils et entouré de filaments fongiques

📖 3. Feuilles et tissus conducteurs

★ À maîtriser

• Les feuilles captent l’énergie lumineuse grâce à leurs cellules chlorophylliennes du parenchyme et réalisent les échanges gazeux grâce aux stomates de l’épiderme, principalement sur la face inférieure.

📌 Le xylème est constitué de longues cellules mortes à paroi partiellement lignifiée et transporte la sève brute, tandis que le phloème est constitué de longues cellules vivantes à paroi cellulosique et transporte la sève élaborée.

• Le xylème conduit l’eau et les sels minéraux des racines vers les feuilles, tandis que le phloème distribue les molécules organiques des feuilles vers les racines et les organes de stockage.

Compléments

• Les lacunes internes et les chambres sous-stomatiques portent la surface d’échange entre l’atmosphère et les cellules photosynthétiques à une valeur 30 fois supérieure à la surface foliaire externe.

💡 Astuce mémo

Xylème montant avec la sève brute, phloème distribuant la sève élaborée

📖 4. Croissance et développement végétal

🔑 Notions clés & Définitions

• Méristème : Amas de cellules situé à l’extrémité des racines ou des tiges, dans lequel les cellules se multiplient par mitoses.
• Organogenèse : Mise en place de nouveaux organes par différenciation cellulaire après l’élongation des cellules.
• Phytomère : Structure répétitive de la tige composée d’un fragment de tige, d’une ou plusieurs feuilles et d’un bourgeon axillaire, mise en place par le méristème apical.

📝 Points essentiels

• La croissance végétale repose sur la multiplication cellulaire dans les méristèmes, suivie de l’élongation des cellules nouvellement formées.

💡 Astuce mémo

Méristème → multiplication → élongation → différenciation → nouvel organe

📖 5. Adaptations à la vie fixée

★ À maîtriser

📌 Les hormones végétales sont des facteurs endogènes produits par la plante, tandis que la luminosité, la composition du sol et le vent sont des facteurs exogènes issus du milieu.

• Les hormones végétales contrôlent la multiplication cellulaire, l’élongation et la différenciation, tandis que les facteurs exogènes peuvent modifier le développement et provoquer des variations phénotypiques.

• Les innovations évolutives des angiospermes comprennent: les stomates, qui limitent les pertes d’eau, les racines, qui facilitent l’absorption d’eau, les systèmes conducteurs, qui permettent des flux importants de matière, les graines, qui protègent l’embryon et lui fournissent des réserves, les fleurs, qui favorisent la reproduction entre individus distants

• Les adaptations des plantes sont:

  • morphologiques
  • développementales
  • physiologiques
  • moléculaires

Compléments

• Les angiospermes sont apparues il y a environ 135 Ma et leurs innovations évolutives ont favorisé la conquête du milieu terrestre.

💡 Astuce mémo

Stomates, racines, conducteurs, graines et fleurs → conquête des milieux terrestres

📖 6. Phase photochimique

★ À maîtriser

📐 Formule — La photolyse de l’eau sous l’effet de l’énergie lumineuse s’écrit $H_2O \rightarrow \frac{1}{2}O_2 + 2H^+ + 2e^-$.

• La phase photochimique convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique sous forme de coenzymes réduits RH2 et d’ATP, tout en produisant du dioxygène libéré par les stomates.

Compléments

• Les pigments chlorophylliens contenus dans les chloroplastes captent les photons nécessaires à la phase photochimique.

💡 Astuce mémo

Lumière → photolyse de l’eau → O₂, RH₂ et ATP

📖 7. Phase chimique et devenir des produits

★ À maîtriser

• Lors de la phase chimique, l’ATP et les coenzymes réduits RH2 permettent de réduire le dioxyde de carbone dans le cycle de Calvin afin de former du glucose et d’autres sucres solubles.

📐 Formule — La réduction du dioxyde de carbone dans le cycle de Calvin s’écrit $6CO_2 + 24H^+ + 24e^- \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6H_2O$.

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

• Les sucres solubles et les acides aminés produits par les tissus chlorophylliens sont transportés par la sève élaborée du phloème vers les organes non chlorophylliens en croissance, notamment les racines, bourgeons, fruits et fleurs.

Compléments

• Dans les organes receveurs, les molécules organiques sont transformées par des enzymes en produits utilisés pour la croissance, le stockage, les interactions mutualistes et les interactions compétitives.

💡 Astuce mémo

CO₂ + RH₂ + ATP → sucres → transport par le phloème → croissance et réserves

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des tissus conducteurs