Fiche de révision : Organisation fonctionnelle des plantes

📋 Plan du Cours

1. Organisation générale des plantes
2. Adaptations à la vie fixée
3. Structures d’absorption racinaire
4. Organisation fonctionnelle de la feuille
5. Circulation des sèves
6. Méristèmes et croissance végétale
7. Phytomères et organogenèse
8. Contrôle hormonal de la croissance
9. Phototropisme et expériences historiques

📖 1. Organisation générale des plantes

🔑 Notions clés & Définitions

• Plante : Être vivant fixé pourvu d’un appareil végétatif composé de racines, de tiges et de feuilles.

★ À maîtriser

• Les principaux groupes de plantes sont:
  • les Angiospermes ou plantes à fleurs
  • les Gymnospermes comme les sapins et les pins
  • les fougères

📌 L’appareil végétatif comprend un appareil racinaire en contact avec le sol et un appareil aérien en contact avec l’atmosphère.

Compléments

📌 Les plantes herbacées sont généralement courtes, autour de 10 cm comme le plantain, tandis que les plantes ligneuses possèdent un tronc, des tiges brunes et ramifiées contenant du bois.

💡 Astuce mémo

Plante herbacée : souple et courte ; plante ligneuse : tronc, bois et ramifications

📖 2. Adaptations à la vie fixée

★ À maîtriser

• Les plantes terrestres s’adaptent à leur environnement par des caractéristiques morphologiques et anatomiques qui répondent aux contraintes du milieu.

• Chez la renoncule des glaciers, le froid, les rayons ultraviolets et la haute altitude sont associés à une tige courte, robuste, très ramifiée et parfois rampante ainsi qu’à de petites feuilles.

• Chez l’oyat, la faible disponibilité en eau et le vent fort sont associés à des feuilles capables de se rouler pour exposer une face externe imperméable.

Compléments

• Chez la xatardie, une racine pivot se développe entre les gros rochers d’un éboulis instable.

• Chez le maïs, le système racinaire se développe plus ou moins selon la disponibilité des nutriments du sol.

💡 Astuce mémo

Contraintes du milieu → adaptations morpho-anatomiques

📖 3. Structures d’absorption racinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Poils absorbants : Fins prolongements situés près des extrémités des racines qui augmentent la surface de contact avec le sol et favorisent l’absorption de l’eau et des ions minéraux.
• Mycorhize : Une mycorhize est une association entre les racines d’une plante et le mycélium d’un champignon, qui augmente le volume de sol exploré et l’accès à l’eau et aux ions minéraux.

★ À maîtriser

• Un système racinaire long, fin et ramifié explore un grand volume de sol et maximise la surface de contact avec l’eau et les ions minéraux.

Compléments

• Chez la plupart des espèces, environ 80% des Angiospermes associent leurs racines au mycélium de champignons.

💡 Astuce mémo

Une racine ramifiée couverte de fins poils et prolongée par un réseau de mycélium

📖 4. Organisation fonctionnelle de la feuille

🔑 Notions clés & Définitions

• Stomate : Orifice de l’épiderme foliaire délimité par deux cellules de garde qui permet les échanges gazeux entre la feuille et l’atmosphère.

★ À maîtriser

• Lorsque les stomates sont ouverts, le dioxyde de carbone entre dans la feuille et le dioxygène en sort, ce qui permet les échanges gazeux associés à la photosynthèse.

📌 L’ouverture des stomates varie selon la quantité d’eau disponible dans le sol, l’humidité et la température de l’air, ce qui ajuste les échanges gazeux et les pertes en eau.

Compléments

• Une feuille de cerisier mesurée avec Mesurim présente une surface de 52,31 cm².

💡 Astuce mémo

Grande surface et stomates → échanges gazeux et photosynthèse

📖 5. Circulation des sèves

🔑 Notions clés & Définitions

• Xylème : Réseau de vaisseaux constitués de files de cellules mortes aux parois renforcées par de la lignine, qui transporte la sève brute des racines vers les organes aériens.
• Phloème : Réseau de tubes criblés formés de cellules vivantes aux parois de cellulose, qui transporte la sève élaborée des cellules chlorophylliennes vers les autres organes.

📝 Points essentiels

📌 La sève brute contient de l’eau et des ions minéraux prélevés dans le sol, tandis que la sève élaborée contient de l’eau et de la matière organique produite par les organes chlorophylliens.

• Le xylème transporte l’eau et les ions minéraux des racines vers les feuilles, où ils alimentent les cellules chlorophylliennes.

• La sève élaborée est transportée vers:

  • les racines
  • les bourgeons
  • les fruits
  • les organes de stockage

💡 Astuce mémo

Xylème : sève brute vers les feuilles ; phloème : sève élaborée vers les organes

📖 6. Méristèmes et croissance végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Méristème : Zone de cellules peu ou pas différenciées qui se divisent activement par mitose et permettent la multiplication cellulaire végétale.

📝 Points essentiels

📌 La croissance augmente la taille des organes, tandis que la différenciation produit de nouveaux organes et de nouveaux types cellulaires.

• La croissance végétale associe la mérèse, correspondant à la division des cellules méristématiques, et l’auxèse, correspondant à l’élongation des cellules situées en arrière du méristème.

• Dans une racine, la coiffe protège le méristème apical, puis la zone d’élongation augmente la longueur des cellules et la zone de maturation permet leur différenciation.

💡 Astuce mémo

Méristème → élongation → maturation

📖 7. Phytomères et organogenèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Phytomère : Unité répétée d’un rameau comprenant un segment de tige, un nœud portant une ou plusieurs feuilles et des bourgeons axillaires, ainsi qu’un entre-nœud.
• Organogenèse : Formation de nouveaux organes par différenciation cellulaire et transformation des méristèmes.

📝 Points essentiels

📌 Un bourgeon est l’ébauche miniature d’un futur rameau, tandis qu’un rameau est le résultat développé de ce bourgeon après sa croissance.

• Le méristème apical caulinaire forme les phytomères successivement par naissance d’une feuille, installation d’un nœud, allongement de l’entre-nœud et création d’un bourgeon axillaire.

💡 Astuce mémo

Feuille → nœud → entre-nœud → bourgeon axillaire

📖 8. Contrôle hormonal de la croissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Auxine : Phytohormone principalement produite par les bourgeons apicaux et les jeunes feuilles, qui provoque l’élongation cellulaire, favorise les racines secondaires et inhibe les bourgeons axillaires.

★ À maîtriser

• L’auxine migre des bourgeons apicaux vers les racines et contrôle le développement de la plante en modulant la croissance et la différenciation.

Compléments

📌 Une dose trop importante d’auxine inhibe la croissance, alors que des concentrations adaptées favorisent l’élongation cellulaire.

💡 Astuce mémo

Auxine redistribuée vers l’ombre → élongation différentielle → phototropisme

📖 9. Phototropisme et expériences historiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Phototropisme : Croissance orientée d’une tige soumise à un éclairement latéral, la tige se courbant vers la source lumineuse.

📝 Points essentiels

• Lors d’un éclairement latéral, l’auxine migre vers la face la moins éclairée du coléoptile, où elle provoque une élongation plus forte et une courbure vers la lumière.

• Les expériences de Boysen-Jensen montrent que l’apex du coléoptile perçoit la lumière et qu’un messager peut traverser la gélose mais pas une lamelle de mica.

• Les expériences de Went montrent que la gélose ayant été au contact d’un apex conserve un messager chimique hydrophile capable de provoquer la croissance orientée d’un coléoptile sectionné.

💡 Astuce mémo

Darwin → Boysen-Jensen → Went : perception, messager, substance chimique

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison du xylème et du phloème