Fiche de révision : Organisation et photosynthèse des plantes

📋 Plan du Cours

1. Surfaces d’échanges de la plante
2. Transport des sèves végétales
3. Méristèmes et croissance végétale
4. Contrôle environnemental et hormonal
5. Photosynthèse et pigments chlorophylliens
6. Usages de la matière organique

📖 1. Surfaces d’échanges de la plante

🔑 Notions clés & Définitions

• Mycorhize : Association entre une racine et un champignon, dans laquelle la plante fournit des sucres au champignon et reçoit de lui des sels minéraux, ce qui favorise sa croissance.

★ À maîtriser

• La feuille constitue une grande surface d’échange avec l’atmosphère, capte la lumière grâce à la chlorophylle et permet les échanges gazeux par les stomates.

• La racine, notamment grâce à ses poils absorbants et à sa grande surface ramifiée, échange avec le sol et absorbe l’eau et les ions minéraux.

Compléments

• Les stomates permettent notamment l’entrée du CO₂ et leur ouverture varie.

• Les nodosités des racines hébergent des bactéries Rhizobium qui fixent l’azote, un élément nutritif.

💡 Astuce mémo

La feuille échange avec l’air, la racine avec le sol.

📖 2. Transport des sèves végétales

★ À maîtriser

• Le xylème transporte la sève brute, composée d’eau et de sels minéraux, depuis les racines jusqu’aux feuilles.

• Le phloème transporte la sève élaborée, contenant les molécules organiques produites par photosynthèse, des feuilles vers l’ensemble des organes de la plante, notamment les organes de réserve.

Compléments

• Les vaisseaux conducteurs de la plante comprennent le xylème et le phloème.

💡 Astuce mémo

Le xylème monte l’eau ; le phloème distribue les sucres.

📖 3. Méristèmes et croissance végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Méristème : Tissu végétal composé de cellules embryonnaires indifférenciées, pluripotentes et à division rapide.
• Phytomère : Module répétitif de la tige constitué d’un segment de tige comprenant un entre-nœud et un nœud.

📝 Points essentiels

• Dans un méristème, les cellules se divisent à l’apex pour le renouveler, puis les cellules situées en arrière s’allongent et se différencient.

• La présence des méristèmes permet une croissance indéfinie de la plante.

📖 4. Contrôle environnemental et hormonal

★ À maîtriser

• La croissance végétale est influencée par la gravité, la disponibilité en lumière et la disponibilité en éléments minéraux.

• L’auxine provoque l’allongement des cellules au niveau de la tige.

Compléments

• Les cytokinines réduisent la croissance des cellules racinaires.

• Selon l’orientation de la racine, les amyloplastes, qui servent de capteurs de gravité et se déplacent vers le bas, entraînent une répartition différente des hormones dans la racine.

💡 Astuce mémo

La gravité redistribue les amyloplastes, ce qui modifie la répartition hormonale.

📖 5. Photosynthèse et pigments chlorophylliens

★ À maîtriser

📐 Formule - Le bilan de la photosynthèse est $6\mathrm{H_2O} + 6\mathrm{CO_2} \rightarrow 6\mathrm{O_2} + \mathrm{C_6H_{12}O_6}$ grâce à l’énergie lumineuse.

• La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes des cellules foliaires.

• 🔄 La photosynthèse associe une phase photochimique et une phase chimique. :

  1. Dans les thylakoïdes, les pigments chlorophylliens captent l’énergie lumineuse.
  2. La photolyse de l’eau convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique et libère du dioxygène.
  3. Dans le stroma, le cycle de Calvin réduit le CO₂ et permet la production de glucose et d’autres sucres solubles.

Compléments

• Les pigments chlorophylliens absorbent la lumière principalement dans les longueurs d’onde rouges et bleues, ce qui initie les réactions de la photosynthèse.

• Les principaux pigments identifiés sont :

  • les chlorophylles a et b
  • la xanthophylle
  • le carotène

• Les expériences de Ruben et Kamen, par marquage de l’eau à l’¹⁸O, établissent que l’oxygène de l’eau est à l’origine du dioxygène libéré pendant la photosynthèse.

• Les expériences de Calvin et Benson, par marquage du carbone au ¹⁴C, établissent que le carbone du CO₂ se retrouve dans la matière organique produite, notamment le glucose.

📖 6. Usages de la matière organique

★ À maîtriser

• Les métabolites issus de la photosynthèse circulent dans les organes de la plante et sont transformés par des enzymes en produits assurant différentes fonctions biologiques.

• La matière organique est stockée sous forme de saccharose, d’amidon, de protéines ou de lipides dans différents organes de réserve, ce qui aide la plante à résister aux conditions défavorables.

Compléments

• La cellulose et la lignine contribuent à la croissance et au port de la plante, et la résistance de la lignine participe à la grande hauteur des arbres.

• Les anthocyanes participent à la reproduction en colorant les fleurs qui attirent les insectes, et les motifs de certaines orchidées imitent une abeille femelle.

• Le nectar attire les insectes pollinisateurs et constitue une source de nourriture pour les abeilles.

• Les tanins interviennent dans les interactions compétitives en altérant l’action des enzymes digestives des animaux qui consomment des feuilles riches en tanins.