Fiche de révision : Organisation et photosynthèse des plantes

📋 Plan du Cours

1. Vie fixée et organisation végétale
2. Surfaces d’échanges végétales
3. Transport des sèves
4. Croissance et organogenèse
5. Hormones et environnement
6. Structures de la photosynthèse
7. Phases biochimiques de la photosynthèse
8. Fonctions de la matière organique

📖 1. Vie fixée et organisation végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil végétatif : Comprend un système souterrain, l’appareil racinaire, et un système aérien, l’appareil caulinaire, constitué de tiges et de feuilles.
• Production primaire : Production de matière organique à partir de CO₂ et d’eau grâce à l’énergie solaire lors de la photosynthèse.

📝 Points essentiels

• Les végétaux sont des producteurs primaires et des organismes autotrophes capables de produire leur propre matière organique.

💡 Astuce mémo

Racines dans le sol, feuilles dans l’air : deux milieux, une plante fixée.

📖 2. Surfaces d’échanges végétales

🔑 Notions clés & Définitions

• Stomate : Une ouverture de l’épiderme foliaire formée par deux cellules de garde qui encadrent un ostiole et permettent les échanges gazeux.

📝 Points essentiels

• Les feuilles plates et fines offrent une grande surface d’échange avec l’atmosphère, captent la lumière par leur face supérieure et réalisent les échanges gazeux par leur face inférieure.

• La zone pilifère des jeunes racines et des racines secondaires porte des poils absorbants, et les mycorhizes augmentent la surface d’échange entre les racines et le sol.

💡 Astuce mémo

Une feuille plate capte l’air et la lumière, tandis qu’un réseau de poils explore le sol.

📖 3. Transport des sèves

🔑 Notions clés & Définitions

• Sève brute : Constituée d’eau et de sels minéraux et circulant de façon ascendante des racines vers les parties aériennes dans les vaisseaux du xylème.
• Sève élaborée : Riche en molécules organiques issues de la photosynthèse et circulant des feuilles vers les organes non photosynthétiques dans les vaisseaux du phloème.

📝 Points essentiels

• La montée de la sève brute est entraînée par un appel d’eau dont le moteur est l’évapotranspiration.

💡 Astuce mémo

Xylème vers le haut avec la sève brute, phloème vers les organes avec la sève élaborée.

📖 4. Croissance et organogenèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Méristème : Un groupe de cellules embryonnaires indifférenciées capables de mitoses, situé à l’extrémité des tiges ou des racines et responsable de la croissance par multiplication cellulaire.
• Phytomère : Un segment de tige comprenant un entre-nœud, un nœud et les insertions d’une feuille et d’un bourgeon.

📝 Points essentiels

• 🔄 La croissance végétale suit trois étapes:
  1. production de cellules par les méristèmes
  2. élongation des cellules
  3. différenciation en cellules spécialisées

💡 Astuce mémo

Méristème → élongation → différenciation → organe.

📖 5. Hormones et environnement

🔑 Notions clés & Définitions

• Auxine : Une phytohormone dont l’action dépend de sa concentration et de ses interactions avec d’autres phytohormones, et qui peut stimuler ou inhiber l’élongation cellulaire.
• Phototropisme : La courbure d’une tige vers la lumière, provoquée par la migration latérale de l’auxine vers le côté moins éclairé, où l’élongation cellulaire est plus importante.

📝 Points essentiels

• L’auxine produite en abondance dans les bourgeons apicaux et les jeunes feuilles stimule la croissance en hauteur et inhibe les bourgeons axillaires lors de sa migration descendante dans la tige.

💡 Astuce mémo

Migration de l’auxine → élongation différentielle → courbure vers la lumière.

📖 6. Structures de la photosynthèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Chloroplaste : Un organite vert des cellules végétales chlorophylliennes contenant des thylakoïdes porteurs de pigments photosynthétiques et constituant le lieu de la photosynthèse.

★ À maîtriser

• La photosynthèse transforme six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d’eau en une molécule de glucose et six molécules de dioxygène grâce à la lumière : $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{lumière} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

• Les pigments chlorophylliens absorbent surtout les longueurs d’onde bleues autour de 400 nanomètres et rouges autour de 600 nanomètres, tandis que les radiations jaunes et vertes sont peu absorbées.

Compléments

• Les quatre types de pigments chlorophylliens sont:
  • la chlorophylle a
  • la chlorophylle b
  • les xanthophylles
  • les carotènes

💡 Astuce mémo

Stomates → chloroplastes → thylakoïdes → pigments.

📖 7. Phases biochimiques de la photosynthèse

📝 Points essentiels

📌 La phase photochimique dépend de la lumière et produit notamment du dioxygène, tandis que la phase non photochimique ne dépend pas directement de la lumière et fixe le CO₂ sous forme organique.

📐 Formule — La photolyse de l’eau correspond à une oxydation : $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$.

📐 Formule — La phase photochimique permet la synthèse d’ATP à partir d’ADP et de phosphate inorganique : $ADP + P_i \rightarrow ATP$.

• Lors de la phase non photochimique, le CO₂ est incorporé par le ribulose-1,5-bisphosphate, ce qui forme de l’APG puis des trioses phosphates dont une partie régénère l’accepteur et une autre forme des glucides.

💡 Astuce mémo

Phase photochimique : lumière et O₂ ; phase non photochimique : fixation du CO₂.

📖 8. Fonctions de la matière organique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellulose : Un polymère de glucose qui entre dans la composition des parois des cellules végétales et contribue à leur rigidité.

★ À maîtriser

• Les molécules organiques produites par photosynthèse sont utilisées par les cellules chlorophylliennes pour la respiration cellulaire et la construction de leurs structures, puis exportées vers les autres organes par la sève élaborée.

📌 Le tanin constitue une défense chimique répulsive ou toxique contre les animaux phytophages, tandis que le nectar et les couleurs des fleurs attirent les insectes pollinisateurs et favorisent la fécondation croisée.

Compléments

• La lignine imprègne les parois des cellules du xylème, les imperméabilise et permet une circulation efficace de la sève brute ainsi qu’un port dressé des plantes ligneuses.

• Les bulbes, tubercules et rhizomes stockent notamment du saccharose et de l’amidon pour assurer la survie hivernale jusqu’au retour de conditions favorables à la photosynthèse.

💡 Astuce mémo

Produire → construire → stocker → défendre ou coopérer.

📊 Tableaux de synthèse

Sèves et vaisseaux conducteurs