Fiche de révision : Transport de l’eau et nutriments dans la plante

📋 Plan du Cours

1. Importance de l’eau pour la vie
2. Transport de l’eau : tension cohésion
3. Potentiel osmotique et formule du potentiel hydrique
4. Potentiel hydrique multifactoriel et osmose racinaire
5. Absorption racinaire et point de flétrissement permanent
6. Forces de montée de l’eau et guttation
7. Transport des sucres dans le phloème
8. Stomates : structure et régulation de l’ouverture
9. Nutrition minérale : macro et microéléments
10. Hydroponie et impacts environnementaux des engrais
11. Symbiose légumineuses mycorhizes et fixation de l’azote
12. Assimilation du nitrate et régulation GS GOGAT

📖 1. Importance de l’eau pour la vie

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau salée : L’eau salée correspond à la fraction d’eau de la planète trop riche en sels pour être directement utilisable par les plantes et la plupart des usages.
• Eau douce : L’eau douce est la fraction d’eau disponible sur Terre, mais elle n’est pas toujours accessible selon les lieux et les conditions.
• Transpiration : La transpiration est la perte d’eau par les feuilles sous forme de vapeur, qui crée une force de succion favorisant l’ascension de l’eau dans le xylème.
• Tension-cohésion : La théorie tension-cohésion explique le transport à longue distance de l’eau dans le xylème grâce à une tension due à l’évaporation et à la cohésion entre molécules d’eau.
• Osmose : L’osmose est le passage de l’eau à courte distance entre deux compartiments séparés par une membrane semi-perméable, piloté par la différence de concentration en solutés.

📝 Points essentiels

• La Terre est majoritairement recouverte d’eau : 97% est salée et non directement utilisable, 2% est douce mais pas toujours exploitable, et 1% est réellement utilisable surtout via lacs et rivières.
• En moyenne, 70% de l’eau douce prélevée dans le monde sert à l’agriculture, et environ 45% de cette eau destinée à l’agriculture est perdue (évaporation, fuites…).
• La hausse de la population impose de produire plus de nourriture malgré une disponibilité en eau limitée, ce qui rend la gestion de l’eau par les plantes cruciale pour développer des variétés résistantes.
• Les expériences des XVIIe–XVIIIe siècles montrent que le transport d’eau nécessite une force : les feuilles « transpirent » et l’eau est tirée vers le haut grâce à l’évaporation, sans apport d’énergie externe.
• Dans la théorie tension-cohésion, la transpiration crée une force de succion (tension négative) qui tire l’eau dans le xylème sur de longues distances.
• La cohésion maintient la continuité de la colonne d’eau grâce aux liaisons hydrogène, ce qui permet un transport passif de l’eau et des sels minéraux vers le haut sans énergie externe dédiée au transport.

💡 Astuce mémo

Transpiration = succion ; Cohésion = colonne continue ; Osmose = eau vers plus de solutés.

📖 2. Transport de l’eau : tension cohésion

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel hydrique : Le potentiel hydrique mesure l’énergie potentielle de l’eau et sert à prédire le sens du mouvement de l’eau entre deux milieux.
• Potentiel osmotique : Le potentiel osmotique $\Psi_s$ traduit l’effet des solutés sur la capacité de l’eau à entrer ou sortir d’un compartiment.
• Potentiel matriciel : Le potentiel matriciel $\Psi_m$ représente la force de rétention de l’eau par les surfaces solides, et plus il est négatif moins l’eau est disponible.
• Potentiel de pression : Le potentiel de pression $\Psi_p$ correspond à la pression mécanique exercée sur l’eau, notamment dans les cellules turgescentes.
• Pression de turgescence : La pression de turgescence est la pression exercée par le contenu cellulaire sur la paroi quand la vacuole est remplie d’eau.

📝 Points essentiels

• Le mouvement de l’eau dépend de plusieurs composantes du potentiel hydrique, pas uniquement du potentiel osmotique.
• La relation de base est $\Psi_{H_2O}=\Psi_s+\Psi_g+\Psi_p+\Psi_m$, où $\Psi_g$ est la gravité et $\Psi_p$ la pression.
• Le potentiel hydrique compare l’énergie de l’eau d’un échantillon à celle de l’eau pure à pression atmosphérique et température ambiante.
• Les forces d’adhésion et de cohésion expliquent comment l’eau interagit avec les surfaces et entre molécules, ce qui soutient la continuité du transport.
• Dans une cellule turgescente, l’entrée d’eau par osmose augmente le volume de la vacuole et crée une pression contre la paroi.
• Une cellule plasmolysée est déshydratée : la membrane plasmique se détache de la paroi après perte d’eau par osmose.

💡 Astuce mémo

Cohésion + adhésion = colonne d’eau ; $\Psi$ = somme des “pressions” (osmose, gravité, pression, matrice).

📖 3. Potentiel osmotique et formule du potentiel hydrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel hydrique : Le potentiel hydrique mesure l’état énergétique de l’eau et prédit son déplacement spontané d’une zone vers une autre.
• Potentiel osmotique : Le potentiel osmotique reflète l’effet des solutés sur l’attraction de l’eau par osmose.
• Potentiel de pression : Le potentiel de pression correspond à l’effet mécanique de la turgescence, qui peut pousser l’eau dans la cellule.
• Potentiel matriciel : Le potentiel matriciel traduit l’influence de l’adhésion de l’eau aux surfaces et de la rétention par le sol.
• Turgescence : La turgescence est l’état de gonflement des cellules végétales lié à une pression positive interne.

📝 Points essentiels

• Le potentiel hydrique combine des contributions liées aux solutés, à la pression et à la rétention de l’eau par le milieu.
• Le potentiel osmotique devient plus favorable à l’entrée d’eau quand les cellules sont plus concentrées en solutés que le milieu extérieur.
• Une pression de turgescence positive peut limiter l’entrée d’eau supplémentaire en s’opposant au flux osmotique.
• Dans le sol, la capacité de rétention dépend de la composition et de la teneur en eau, ce qui modifie les potentiels osmotique, de pression et matriciel.
• Le stress hydrique peut être compensé par une accumulation de solutés dans les feuilles, ce qui modifie le potentiel osmotique et rétablit un flux vers les racines.

💡 Astuce mémo

Osmose = solutés (potentiel osmotique) ; Turgescence = pression qui freine ; Matriciel = sol “accroche” l’eau.

📖 4. Potentiel hydrique multifactoriel et osmose racinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel hydrique : Le potentiel hydrique exprime la tendance de l’eau à se déplacer, et dépend de plusieurs composantes comme l’osmose et la pression interne.
• Potentiel osmotique : Le potentiel osmotique reflète l’effet des solutés sur la capacité de l’eau à entrer ou sortir d’une cellule.
• Pression de turgescence : La pression de turgescence correspond à la pression de l’eau dans les cellules, qui maintient leur rigidité et influence l’ouverture stomatique.
• Osmose racinaire : L’osmose racinaire est l’entrée d’eau dans les tissus racinaires due au gradient de solutés entre l’intérieur des cellules et le milieu.
• Voies apoplastiques et symplastiques : Les voies apoplastiques et symplastiques décrivent deux chemins possibles pour le trajet de l’eau entre les cellules et à travers elles.

📝 Points essentiels

• En conditions normales, la différence de potentiel hydrique entre la plante et l’atmosphère favorise la sortie d’eau par évapotranspiration.
• Le transfert de l’eau du xylème vers l’extérieur dépend notamment de la pression de turgescence, du potentiel de gravité et du potentiel osmotique.
• Dans la feuille, l’eau peut rejoindre l’extérieur par des voies apoplastiques (extracellulaires), symplastiques (à travers les cellules) ou transcellulaires.
• L’osmose racinaire repose sur un gradient de solutés : l’eau entre quand l’intérieur des cellules est plus concentré en solutés que le milieu.
• La turgescence des cellules de garde module l’ouverture du stomate via un mouvement hydraulique lié à l’accumulation de solutés.
• Les stomates contrôlent la perte d’eau et donc le flux de la colonne d’eau, tout en régulant l’entrée de CO2 pour la photosynthèse.

💡 Astuce mémo

Potentiel = “où l’eau veut aller” : turgescence (pression) + gravité + osmose (solutés) → direction du flux.

📖 5. Absorption racinaire et point de flétrissement permanent

🔑 Notions clés & Définitions

• Gradient osmotique : Le gradient osmotique est la différence de concentration en solutés entre l’intérieur des cellules et le milieu extérieur qui attire l’eau vers les cellules.
• Aquaporines : Les aquaporines sont des canaux membranaires qui facilitent le passage de l’eau à travers les cellules.
• Acide abscissique : L’acide abscissique (ABA) est une hormone de stress qui déclenche la fermeture des stomates en réponse à un manque d’eau.
• Cavitation du xylème : La cavitation du xylème correspond à la formation de bulles de vapeur dans les vaisseaux, favorisée par un stress hydrique intense.
• Potentiel hydrique proche de 100 MPa : Le potentiel hydrique proche de 100 MPa est un seuil associé à la dessiccation extrême où certaines cellules peuvent encore reprendre une activité après réhydratation.

📝 Points essentiels

• La turgescence des cellules de garde dépend d’une entrée d’eau favorisée par un gradient osmotique créé par une accumulation de solutés dans les cellules.
• La lumière active une pompe à protons qui acidifie le milieu apoplasmique, ce qui contribue à augmenter la concentration globale en solutés dans les cellules de garde.
• L’entrée passive de K+ dans les cellules de garde, combinée au pompage des H+, renforce l’osmose vers les cellules et maintient l’ouverture stomatique.
• En stress hydrique, l’ABA est synthétisée (notamment dans les racines) puis transportée vers les feuilles où elle agit sur les cellules de garde pour fermer les stomates.
• La fermeture stomatique réduit la transpiration, ce qui limite la perte d’eau avant que des signes de baisse de conductance racinaire ne deviennent visibles.
• Les mutants insensibles à l’ABA ne ferment pas correctement les stomates car le signal n’est pas perçu, ce qui augmente la sensibilité à la sécheresse.

💡 Astuce mémo

ABA = « Anti-Transpiration » : quand l’eau manque, l’ABA ferme les stomates pour économiser l’eau.

📖 6. Forces de montée de l’eau et guttation

🔑 Notions clés & Définitions

• Solvant universel : Rôle de l’eau comme milieu qui dissout de nombreuses substances et permet les réactions dans la plante.
• Minéraux essentiels : Catégorie de minéraux indispensables à la croissance et au développement, identifiés par des essais en culture et en laboratoire.
• Macroélément : Classe d’éléments minéraux présents en grande quantité dans la plante, définie par leur abondance dans l’organisme végétal.
• Microélément essentiel : Classe d’éléments minéraux présents en très faible quantité mais nécessaires à la plante, comme le nickel.
• Guttation : Phénomène de sortie de gouttelettes d’eau depuis les organes aériens, lié à la pression hydrique produite dans la plante.

📝 Points essentiels

• Les plantes utilisent l’eau à la fois comme fluide du corps végétal et comme solvant pour les réactions biochimiques.
• Les plantes n’ont pas besoin de vitamines si les éléments de base sont fournis, car elles peuvent les synthétiser.
• La distinction macro vs micro dépend de l’abondance de l’élément dans la plante, pas de son importance biologique.
• Les symptômes de carence sont souvent peu spécifiques : une plante jaunissante ne permet pas d’identifier facilement quel minéral manque.
• Pour chaque élément essentiel, une concentration adéquate existe : un manque freine la croissance, un excès peut devenir toxique.
• La guttation traduit une situation où la plante expulse de l’eau sous forme de gouttes, conséquence de la dynamique de l’eau dans les tissus.

💡 Astuce mémo

Eau = fluide + solvant ; Guttation = gouttes quand la pression pousse l’eau vers l’extérieur.

📖 7. Transport des sucres dans le phloème

🔑 Notions clés & Définitions

• pH du sol : Le pH du sol est un paramètre chimique qui contrôle la disponibilité des ions et donc leur absorption par les racines.
• Pompe à protons H⁺-ATPase : Une pompe à protons est une protéine membranaire qui utilise l’ATP pour expulser des H⁺ et acidifier localement la rhizosphère.
• Ferroréductase : Une ferroréductase est une enzyme membranaire qui réduit le fer Fe³⁺ en Fe²⁺ pour faciliter son entrée dans la plante.
• IRT1 : IRT1 est un transporteur membranaire qui permet l’entrée du fer sous forme Fe²⁺ dans la cellule racinaire.
• Phytosidérophore : Un phytosidérophore est une molécule sécrétée par les graminées qui se lie au Fe³⁺ pour le rendre transportable.

📝 Points essentiels

• Quand le pH devient trop acide ou trop basique, certains éléments deviennent moins accessibles et l’absorption ionique diminue.
• L’augmentation de H⁺ lors de l’acidification met en compétition les cations (ex. Ca²⁺) et favorise la libération d’ions depuis le sol.
• Les particules du sol (notamment l’argile) retiennent des ions positifs par interactions ioniques à leur surface.
• Les H⁺-ATPases expulsent des H⁺ grâce à l’ATP et peuvent fonctionner indépendamment de la lumière selon les cas.
• La respiration racinaire produit du CO₂ qui forme H₂CO₃ puis libère H⁺ et HCO₃⁻, contribuant à l’acidification et à la libération d’ions fixés.
• L’absorption des ions se fait via des canaux/transporteurs spécifiques et certains ions doivent être complexés pour être transportés efficacement (ex. fer).

💡 Astuce mémo

pH trop extrême = ions moins libres ; H⁺ libère, transporteurs entrent.

📖 8. Stomates : structure et régulation de l’ouverture

🔑 Notions clés & Définitions

• Stomate : Organe de l’épiderme végétal formé par deux cellules de garde qui contrôlent les échanges gazeux avec l’atmosphère.
• Cellules de garde : Paires de cellules spécialisées dont la turgescence pilote l’ouverture du stomate et donc les échanges de CO₂ et de vapeur d’eau.
• Ouverture stomatique : État d’ouverture du stomate qui détermine le passage des gaz et la perte d’eau par transpiration.
• Régulation stomatique : Ensemble des mécanismes qui ajustent l’ouverture des stomates en fonction des conditions environnementales et de l’état hydrique de la plante.

📝 Points essentiels

• La fonction principale des stomates est de permettre les échanges gazeux tout en limitant la perte d’eau par transpiration.
• L’ouverture dépend de la turgescence des cellules de garde : quand elles sont turgescentes, le stomate s’ouvre, et quand elles perdent de l’eau, il se ferme.
• La régulation stomatique vise un compromis entre l’entrée de CO₂ pour la photosynthèse et la réduction de la transpiration.
• Les stomates participent à la dynamique hydrique de la plante : en conditions défavorables, la fermeture limite le risque de déshydratation.
• La structure des stomates (cellules de garde et pore) conditionne directement la facilité de diffusion des gaz à travers l’épiderme.

📖 9. Nutrition minérale : macro et microéléments

🔑 Notions clés & Définitions

• Nitrification : Processus microbien d’oxydation de l’azote ammoniacal en nitrates en plusieurs étapes, réalisé par des bactéries spécifiques.
• Chimiolithotrophes autotrophes : Bactéries tirant leur énergie de réactions chimiques inorganiques et utilisant le CO₂ comme source de carbone.
• Nitrosomonas : Genre bactérien réalisant l’oxydation de l’ammonium (via NH₃) en nitrite (NO₂⁻) pendant la nitrification.
• Nitrobacter : Genre bactérien oxydant le nitrite (NO₂⁻) en nitrate (NO₃⁻) lors de la nitrification.
• Dénitrification : Processus anaérobie où des bactéries réduisent les nitrates en gaz azotés en utilisant le NO₃⁻ comme accepteur d’électrons.

📝 Points essentiels

• La nitrification commence après assimilation de l’azote sous forme d’ammonium NH₄⁺ puis conduit à l’accumulation de NO₃⁻ si NH₄⁺ est en excès.
• Les bactéries nitrifiantes sont chimiolithotrophes autotrophes : elles utilisent des réactions inorganiques pour l’énergie et le CO₂ pour le carbone.
• Étape 1 : Nitrosomonas oxyde l’ammonium (NH₃) en NO₂⁻ en libérant des électrons pour produire de l’ATP via la chaîne respiratoire bactérienne.
• Étape 2 : Nitrobacter oxyde NO₂⁻ en NO₃⁻, nitrate ensuite assimilable par les plantes.
• La dénitrification est une respiration anaérobie dissimilatrice : en manque d’O₂, le NO₃⁻ devient accepteur terminal d’électrons et est réduit en N₂ et N₂O.
• Le nitrate sert d’accepteur terminal d’électrons et la réduction passe par une détoxification du NO₂⁻ dans le périplasme.

💡 Astuce mémo

NH₄⁺ → NO₂⁻ (Nitroso) → NO₃⁻ (Nitro) ; puis sans O₂ : NO₃⁻ → gaz (N₂/N₂O).

📖 10. Hydroponie et impacts environnementaux des engrais

🔑 Notions clés & Définitions

• NRT1 : Transporteur de nitrate de type symport, présent à faible et forte concentration en NO3- dans le milieu extérieur.
• NRT2 : Transporteur de nitrate de forte affinité, synthétisé quand la concentration en nitrate du milieu extérieur est faible.
• AMT : Transporteur d’ammonium de type symport NH4+/H+, utilisant la force proton motrice pour importer NH4+.
• Acidification des racines : Baisse du pH au voisinage des racines causée par la sécrétion de H+ lors de l’entrée d’NH4+.
• NaR : Nitrate réductase, enzyme qui réduit le nitrate en nitrite lors de l’assimilation de l’azote.

📝 Points essentiels

• NRT1 et NRT2 sont des symports à 12 segments transmembranaires formant un canal central.
• À faible [NO3-] du milieu, NRT2 est synthétisé et assure l’entrée de nitrate à forte affinité.
• NRT1 est phosphorylé quand [NO3-] est faible, ce qui correspond à une activité de forte affinité.
• Quand [NO3-] est élevée (entre 1 et 40 mM), NRT1 est déphosphorylé et passe en faible affinité tout en augmentant la vitesse de transport.
• Le transport NH4+ se fait via un symport NH4+/H+ : l’import de NH4+ suit le gradient électrochimique malgré son gradient de concentration.
• Avec 1 mM de NH4+ comme seule source d’azote (plants de haricot sur sable), le milieu de drainage s’acidifie, ce qui peut freiner la croissance au niveau racinaire.

💡 Astuce mémo

NRT1 = Phospho à faible NO3-, Déphospho à fort NO3- ; AMT = NH4+ + H+ → acidifie si NH4+ seul.

📖 11. Symbiose légumineuses mycorhizes et fixation de l’azote

🔑 Notions clés & Définitions

• Nitrate réductase NaR : Enzyme végétale qui réduit le nitrate en nitrite et constitue une étape clé de l’assimilation de l’azote minéral.
• Nitrite réductase NiR : Enzyme végétale qui réduit le nitrite en produits plus en aval, avec une activité maintenue plus élevée que celle de la NaR.
• Protéine 14-3-3 : Petite protéine régulatrice qui se lie à des enzymes phosphorylées pour moduler rapidement leur activité.
• Phosphorylation Ser-534 : Modification covalente de la NaR sur la sérine 534 qui conditionne sa liaison à 14-3-3 et son inhibition.
• Système GS/GOGAT : Voie majeure d’assimilation du NH4+ chez les plantes, produisant glutamine et glutamate à partir de l’azote ammoniacal.

📝 Points essentiels

• La transcription de l’ARNm codant la NaR est inhibée en absence de lumière ou de saccharose, et activée en présence de nitrate, lumière ou saccharose.
• La régulation de la NaR se fait aussi au niveau enzymatique : une baisse brutale d’éclairement entraîne une inactivation rapide par phosphorylation et liaison à 14-3-3.
• La régulation transcriptionnelle de la NaR est plus lente (sur plusieurs heures) que la régulation de l’activité enzymatique (ajustement rapide).
• La NiR est soumise à une régulation similaire à la NaR mais conserve un niveau d’activité supérieur pour éviter l’accumulation de nitrite libre.
• Après apport d’azote, la quantité d’ARNm NaR augmente dans l’heure, puis atteint un nouvel équilibre chez les plantes.

💡 Astuce mémo

Lumière + saccharose = NaR ON ; obscurité = NaR OFF (phosphorylation + 14-3-3).

📖 12. Assimilation du nitrate et régulation GS GOGAT

🔑 Notions clés & Définitions

• Glutamate Oxoglutarate AminoTransférase GOGAT : Enzyme de l’assimilation de l’azote qui transfère l’amine de la glutamine vers l’α-cétoglutarate pour former du glutamate, en utilisant du pouvoir réducteur.
• Glutamine synthétase GS : Enzyme de l’assimilation de l’azote qui fixe NH4+ sur le glutamate pour former de la glutamine, avec consommation d’ATP.
• GS1 cytosolique : Isoforme de la glutamine synthétase localisée dans le cytosol, majoritaire dans les racines.
• GS2 plastidiale : Isoforme de la glutamine synthétase localisée dans les chloroplastes, majoritaire dans les feuilles.
• GOGAT ferrédoxine-dépendante : Isoforme de GOGAT localisée dans les chloroplastes des feuilles, utilisant des ferrédoxines réduites comme pouvoir réducteur.

📝 Points essentiels

• La voie GS/GOGAT assimile un NH4+ en consommant 1 ATP (GS) et en utilisant 2 électrons pour la réaction de GOGAT.
• GOGAT amine l’α-cétoglutarate avec le groupe amide de la glutamine nouvellement formée, et le glutamate est régénéré en fin de cycle.
• Dans les feuilles, le pouvoir réducteur de GOGAT vient de ferrédoxines réduites, tandis que dans les racines il provient du NAD(P)H2.
• Il existe 2 GS : GS1 cytosolique (majoritaire dans les racines) et GS2 plastidiale (majoritaire dans les feuilles).
• Il existe 2 GOGAT plastidiales : GOGAT ferrédoxine-dépendante (feuilles) et GOGAT NAD(P)H-dépendante (racines).
• L’azasérine inhibe compétitivement l’assimilation de l’azote à hauteur de 95% et le 15NH2 se retrouve sur le groupe amine du glutamate formé.

💡 Astuce mémo

GS/GOGAT = 1 ATP + 2 électrons : NH4+ → glutamine → glutamate (cycle).

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Voies de transfert radial dans la racine

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre transpiration et tension-cohésion : la transpiration crée la force de succion (tension négative), tandis que la cohésion maintient la colonne d’eau continue.
2. Croire que le potentiel osmotique seul détermine le sens du flux : le potentiel hydrique est multifactoriel (Ψs, Ψg, Ψp, Ψm).
3. Inverser les termes hypertonique/hypotonique : ils dépendent de la comparaison de Ψmilieu et Ψcellule (plus négatif = attire davantage l’eau).
4. Mélanger plasmolyse et turgescence : plasmolyse = membrane se détache par perte d’eau ; turgescence = vacuole remplie, pression de turgescence positive.
5. Penser que l’eau salée peut entrer efficacement par osmose : la forte concentration en solutés perturbe le gradient osmotique et limite l’entrée.
6. Oublier que la fermeture stomatique dépend de l’ABA et d’un changement d’ions : sans flux d’ions K+ (et avec signal ABA non perçu), les stomates restent ouverts.
7. Confondre nitrification et dénitrification : nitrification = oxydation en présence d’O2 par étapes (NH4+→NO2−→NO3−), dénitrification = anaérobie (NO3−→N2/N2O).

✅ Checklist Examen

1. Définir eau salée/eau douce et rappeler les ordres de grandeur (97% salée, 2% douce non toujours exploitable, 1% utilisable) ainsi que l’usage agricole (70% de l’eau douce prélevée) et la perte (≈45%).
2. Expliquer la théorie tension–cohésion : transpiration (force de succion, processus passif) + cohésion (liaisons hydrogène) et comment l’évaporation crée une tension dans le xylème.
3. Écrire et interpréter la relation du potentiel hydrique multifactoriel Ψ = Ψs + Ψg + Ψp + Ψm, puis prédire le sens spontané du flux entre deux milieux à partir des potentiels.
4. Définir osmose et potentiel osmotique : l’eau se déplace vers le compartiment le plus concentré en solutés et le potentiel osmotique devient plus négatif avec la concentration.
5. Relier turgescence et plasmolyse aux potentiels : pression de turgescence positive quand la vacuole est remplie ; plasmolyse quand la membrane se détache après perte d’eau.
6. Décrire l’absorption racinaire et le point de flétrissement permanent : seuil où l’eau devient non prélevable, rôle du potentiel hydrique et de l’ajustement du potentiel osmotique par accumulation de solutés.
7. Comparer les voies apoplastique, symplastique et transcellulaire dans la racine et expliquer le rôle des cadres de Caspary (obligation de passer par transcellulaire pour entrer dans le cylindre vasculaire).
8. Expliquer le rôle des aquaporines dans le transfert transcellulaire (diffusion facilitée, régulation) et pourquoi la diffusion simple est trop lente.
9. Décrire la structure du xylème (trachéides vs éléments de vaisseaux) et le mécanisme d’embolie/cavitation (tension trop forte, bulles, interruption de la colonne d’eau).
10. Expliquer les mécanismes de réparation après embolie (solutés, attirance de l’eau, gouttelettes, dissolution/évasion des bulles) et distinguer poussée racinaire, capillarité et gravité.
11. Expliquer guttation : conditions (air humide, sol gorgé, transpiration minimale) et expulsion de gouttelettes via stomates hydatoïdes, visible le matin.
12. Décrire la fonction du phloème et le transport des sucres par flux de masse (pressure flow hypothesis) de la source vers le puits, avec notion de sève élaborée.
13. Expliquer la régulation stomatique : rôle de la turgescence des cellules de garde, compromis CO2/transpiration, et signaux environnementaux (lumière/obscurité, cycle circadien, exceptions CAM).
14. Décrire le mécanisme moléculaire d’ouverture : H+-ATPase activée par la lumière, hyperpolarisation, entrée de K+ via canaux, accumulation de solutés (ex. malate2−) et entrée d’eau via aquaporines pour créer la turgesence