26.06.2013 Views

I. La feuille, interface plante / atmosphère. - SVT

I. La feuille, interface plante / atmosphère. - SVT

I. La feuille, interface plante / atmosphère. - SVT

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

THÈME 1 – A-5<br />

LES RELATIONS ENTRE<br />

ORGANISATION ET MODE DE VIE,<br />

RÉSULTAT DE L'ÉVOLUTION :<br />

L'EXEMPLE DE LA VIE FIXÉE CHEZ<br />

LES PLANTES<br />

Véronique Joyeux<br />

Muriel Pairel<br />

Rémi Tourret<br />

1


L'organisation fonctionnelle des <strong>plante</strong>s (angiospermes) est mise en<br />

relation avec les exigences d'une vie fixée en relation avec deux<br />

milieux, l'air et le sol. Au cours de l'évolution, des processus<br />

trophiques, des systèmes de protection et de communication, ainsi<br />

que des modalités particulières de reproduction se sont mis en<br />

place. L'objectif de ce thème est, sans rentrer dans le détail des<br />

mécanismes, de comprendre les particularités d'organisation<br />

fonctionnelle de la <strong>plante</strong> et de les mettre en relation avec le mode de<br />

vie fixé.<br />

Bilans : schéma général de la <strong>plante</strong>, organisation et fonction de la<br />

fleur.


LES SURFACES<br />

D’ECHANGE<br />

4


Sommaire<br />

I. <strong>La</strong> <strong>feuille</strong>, <strong>interface</strong> <strong>plante</strong> / <strong>atmosphère</strong>.<br />

I.1 Structure de la <strong>feuille</strong> et capture de la lumière<br />

I.2 Stomates et échanges gazeux<br />

I.3 Méats et circulation des gaz<br />

II. Les racines, <strong>interface</strong> <strong>plante</strong>/hydrosphère-sol<br />

II.1 la zone pilifère<br />

II.2 les mycorhizes<br />

II.3 le transfert vers les éléments conducteurs<br />

III. Quantification des surfaces d’échange<br />

III.1 Différentes méthodes d’estimation de la surface foliaire<br />

III.2 Modélisation des surfaces d’échange<br />

III.3 Comparaison des surfaces d’échange végétales et animales


PHOTOSYNTHESE :<br />

I. <strong>La</strong> <strong>feuille</strong>, <strong>interface</strong><br />

<strong>plante</strong>/<strong>atmosphère</strong><br />

hν<br />

n CO 2 + n H 2O (CH 2O) n + n O 2


I.1. Structure de la <strong>feuille</strong> et capture de la<br />

lumière


CAPTER LA LUMIERE<br />

Coupe transversale de <strong>feuille</strong><br />

Des cellules chlorophylliennes<br />

Des chloroplastes<br />

Des thylakoïdes<br />

Dans le chloroplaste, la chlorophylle= capteur solaire<br />

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Chloroplaste/orge.htm


CAPTER LA LUMIERE<br />

Mésophylle foliaire<br />

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.htm<br />

parenchyme palissadique<br />

= Effet fibre optique<br />

et transmission<br />

parenchyme lacuneux<br />

= miroir et diffusion<br />

Vogelmannet al, TIPS, 1996, 1, 65-70


Absorption de la lumière optimisée<br />

• la disposition des <strong>feuille</strong>s face à la lumière<br />

• des mouvements vers la lumière<br />

• la multiplication des <strong>feuille</strong>s dans la couronne<br />

= surface d’échanges extériorisée<br />

• le nombre élevé de chloroplastes par cellule<br />

de <strong>feuille</strong><br />

• la quantité de chlorophylle par chloroplaste :<br />

nombreuses lamelles empilées (thylakoïdes)<br />

• la cyclose des chloroplastes<br />

• le trajet optique des photons allongé<br />

dans le mésophylle (transmission + diffusion)<br />

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.htm


O 2<br />

CO 2<br />

I.2. Stomates et échanges gazeux<br />

Des ouvertures contrôlables<br />

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.htm


Microfibrilles<br />

de cellulose à<br />

orientation<br />

longitudinale<br />

paroi<br />

dorsale<br />

mince<br />

et<br />

souple<br />

Stomate ouvert ,<br />

turgescences des cellules<br />

stomatiques<br />

paroi ventrale<br />

épaisse et plus<br />

rigide<br />

Physiologie Végétale- William G. Hopkings- Charles -Marie Evrard- Google- livres.url<br />

Stomate fermé ,<br />

plasmolyse des<br />

cellules stomatiques


( photo stomates Belin TS spécialité 2002)<br />

H2O<br />

H+<br />

k+<br />

A-<br />

S<br />

Stomate ouvert ,<br />

turgescences des cellules<br />

stomatiques<br />

MECANISME<br />

D’OUVERTURE/FERMETURE<br />

A- : anions (Cl - , malate 2- )<br />

S : saccharose<br />

Obscurité, déshydratation<br />

Lumière ( bleue en<br />

particulier) , faible [CO2]<br />

S<br />

A-<br />

k+<br />

H2O<br />

Stomate fermé ,<br />

plasmolyse des<br />

cellules stomatiques


Réseau de méats du<br />

parenchyme<br />

lacuneux<br />

I.3 Méats et circulation des gaz<br />

O 2<br />

CO 2<br />

Un vaste réseau de circulation interne<br />

(la surface d’échange interne est x30 par rapport à la surface<br />

externe = vaste surface intériorisée)


II. <strong>La</strong> racine, <strong>interface</strong><br />

<strong>plante</strong>/hydrosphère-sol<br />

1 plant de seigle<br />

= 623 km de racines<br />

= 639 m2 Dittmer 1935


Assise pilifère<br />

II.1. <strong>La</strong> zone pilifère<br />

Assise<br />

pilifère<br />

Diamètre : 12 à 15 µm<br />

Longueur : 0.1 à 10 mm<br />

Nombre: jusqu’ à 2500 par cm 2<br />

X 1.5 à 20 surface racinaire<br />

Ex : Plant de seigle de 4 mois :<br />

14 milliards de poils<br />

absorbants<br />

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.htm (Bordas 1S 1997)


( d’après Biologie et Physiologie végétale –S Meyer)<br />

Échanges entre poil absorbant et sol<br />

sol racine<br />

- Mouvement d’eau par osmose (Potentiel hydrique de + en + négatif)<br />

- Entrée des ions en solutions par diffusion<br />

- Interception entre racine et colloïdes du sol


http://www.wsl.ch/dienstleistungen/publikationen/pdf/5191.pdf<br />

Mycorhize<br />

X100 Surface d’absorption<br />

Nutrition minérale de la <strong>plante</strong> très<br />

fortement augmentée<br />

Croissance stimulée<br />

II.2. Les mycorhizes<br />

Sucres (hexoses)<br />

Eau, phosphore, azote


2.Le transit dans la racine<br />

II.3. Transfert vers les vaisseaux conducteurs<br />

Voie apoplastique :<br />

passe uniquement par<br />

les parois des cellules<br />

Entrée non sélective<br />

(paroi hydrophile)<br />

Voie symplastique :<br />

passe de cellule en<br />

cellule par les<br />

plasmodesmes<br />

Entrée sélective<br />

(membrane à traverser)<br />

Voie transcellulaire :<br />

de cellule en cellule, en<br />

passant d’une vacuole à<br />

l’autre pour l’eau<br />

plasmodesmes<br />

19


Tous les autres ions<br />

Ca 2+ et Mg 2+<br />

Au niveau de l’endoderme, les cadres de<br />

Caspari obligent l’eau à passer par voie<br />

symplasmique (sélection). Puis retour dans<br />

l’apoplasme au niveau du xylème.<br />

Cadre de Caspari<br />

(imperméables à l’eau)<br />

20


Transport actif des ions<br />

W.G.Hopkins PHYSIOLOGIE VEGETALE


III. Quantification des<br />

surfaces d’échange<br />

22


III.1 Différentes méthodes d’estimation de la<br />

Exemple: Vigne<br />

surface foliaire<br />

S.F.T : Surface foliaire totale<br />

S.F.E : Surface foliaire<br />

exposée<br />

% de lumière incidente<br />

100 %<br />

5-10 %<br />

1-3 %


Différentes méthodes d’estimation de la surface<br />

Mesure de la SFT.<br />

Plusieurs méthodes<br />

• Mesure au planimètre<br />

Activité réalisable en classe avec<br />

Mesurim<br />

foliaire


Différentes méthodes d’estimation de la surface<br />

foliaire<br />

Exemple: Mesures de la SFT de différents vignobles<br />

bordelais<br />

D’après chambre d’agriculture de Gironde


Différentes méthodes d’estimation de la surface<br />

Mesure de la SFT.<br />

Plusieurs méthodes<br />

• Mesure au<br />

planimètre<br />

• Mesure du poids<br />

frais ou du poids<br />

sec<br />

foliaire<br />

D’après O.TREGOAT ÉTUDE COMPARATIVE DE LA PRÉCISION ET<br />

DE LA RAPIDITÉ DE MISE EN ŒUVRE DE DIFFÉRENTES<br />

MÉTHODES D’ESTIMATION DE LA SURFACE FOLIAIRE DE LA<br />

VIGNE


Différentes méthodes d’estimation de la surface<br />

Mesure de la SFT.<br />

Plusieurs méthodes<br />

foliaire<br />

• Mesure au planimètre<br />

• Mesure du poids frais<br />

ou du poids sec<br />

• Estimation à partir des<br />

dimensions de la<br />

<strong>feuille</strong> ou du rameau<br />

D’après O.TREGOAT ÉTUDE COMPARATIVE DE LA<br />

PRÉCISION ET DE LA RAPIDITÉ DE MISE EN ŒUVRE DE<br />

DIFFÉRENTES MÉTHODES D’ESTIMATION DE LA<br />

SURFACE FOLIAIRE DE LA VIGNE


III.2 Modélisation des surfaces d’échange<br />

Modélisation des végétaux.<br />

Modélisation fractale<br />

Fractale : courbe ou surface de forme irrégulière ou<br />

morcelée avec une similarité entre les grandes et les<br />

petites échelles. En grossissant n’importe quelle partie,<br />

on retrouve une structure similaire à la structure<br />

globale.<br />

Concept mathématique formalisé en 1974 par Benoit<br />

Mandelbrot.


III.2 Modélisation des surfaces d’échange<br />

Modèle fractale d’une fronde de<br />

fougère<br />

Modèle fractale d’un appareil<br />

racinaire


III.2 Modélisation des surfaces d’échange<br />

Modélisation informatique<br />

L system: ensemble de règles et de symboles qui<br />

modélisent un processus de croissance d'êtres vivants<br />

comme des <strong>plante</strong>s ou des cellules.<br />

Greenlab ou AMAPsim: modèles de croissance<br />

informatisés permettant de modéliser la<br />

morphogénèse végétale de différentes espèces.<br />

Ex: croissance du<br />

Riz<br />

D’après A. Rostand-<br />

Mathieu


Visualisation d’Acacias obtenus par simulation sous AMAPsim. Les deux<br />

acacias de 2 ans sont issus de 2 graines différentes permettant de voir une<br />

variabilité intra-spécifique.<br />

D’après C.Leroy. Rôle de l’architecture dans l’interception lumineuse des couronnes de Tectona grandis et Acacia<br />

mangium. Thèse Montpellier II 2005


Distribution des <strong>feuille</strong>s selon des strates verticales de 20 cm chez les arbres<br />

âgés de 1 an (A) et 2 ans (B).<br />

D’après C.Leroy. Rôle de l’architecture dans l’interception lumineuse des couronnes de Tectona grandis et Acacia<br />

mangium. Thèse Montpellier II 2005


III.3 Comparaison des surfaces d’échange<br />

Châtaigner de 12m<br />

Surface externe = 340 m 2<br />

Surface des chambres sous<br />

stomatiques: 10 000 m 2<br />

Surface d’absorption racinaire =<br />

44000 m 2<br />

végétales et animales<br />

Surface pulmonaire<br />

2 x 300 000 000 (nombre total<br />

d'alvéoles dans les deux poumons)<br />

x 0,125 mm 2 (surface totale entre l'air<br />

et le sang d'une alvéole)<br />

= 75 000 000 mm², soit 75 m².


III.3 Comparaison des surfaces d’échange<br />

Châtaigner de 12m<br />

Surface externe = 340 m2<br />

Surface des chambres sous<br />

stomatiques: 10 000m2<br />

Surface d’absorption racinaire =<br />

44000 m2<br />

végétales et animales<br />

Surface d’absorption intestinale<br />

Surface d’échange au niveau de<br />

l’intestin grêle 200 m².<br />

Remarque : toutes les précautions nécessaires<br />

seront prises lors de ce type de comparaisons


LES SYSTEMES<br />

CONDUCTEURS<br />

35


Sommaire<br />

I. Localisation des vaisseaux conducteurs dans<br />

l’appareil végétatif.<br />

II. Présentation des 2 systèmes conducteurs.<br />

III. Circulation des 2 types de sève


I. Localisation des vaisseaux<br />

conducteurs dans l’appareil<br />

végétatif<br />

37


Une mise en évidence simple


A. <strong>La</strong> coloration carmin vert d’iode<br />

Carmin aluné >> cellulose<br />

Vert d’iode >>lignine<br />

39


B. Comparaison des organes de<br />

Monocotylédones et de Dicotylédones<br />

Feuilles partielles de Muguet (Monocotylédone) et de Houx (Dicotylédone)<br />

Tige de Bambou, Monocotylédone Tige de Sanicule, Dicotylédone<br />

40


.<br />

Racine d’ Iris<br />

(Monocotylédone)<br />

position alterne du xylème I<br />

et du phloème I à<br />

différenciation centripète<br />

grand nombre de pôles ligneux<br />

D’après http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.html<br />

Cylindre<br />

central<br />

41


Racine de Renoncule<br />

Ranonculus sp (Dicotylédone)<br />

petit nombre de<br />

pôles ligneux (6)<br />

position<br />

alterne<br />

Coupe transversale de racine de Renoncule<br />

D’après http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.html<br />

42


Tige de Bambou Bambusa sp.<br />

(Monocotylédone)<br />

nombreux faisceaux cribro-vasculaires,<br />

disposés en plusieurs cercles, les plus<br />

gros situés au centre<br />

Position<br />

superposée


Tige de Sanicule Sanicula europa<br />

(Dicotylédone)<br />

les faisceaux cribro-vasculaires<br />

sont disposés sur un seul cercle<br />

position<br />

superposée<br />

du xylème et<br />

du phloème<br />

Schéma d'une coupe transversale partielle d'une tige de Sanicule<br />

44


De Speranza et Calzoni « Atlas de la<br />

structure des <strong>plante</strong>s » Belin<br />

DES<br />

STRUCTURES<br />

SECONDAIRES<br />

Cernes de tissus secondaires<br />

(bois et liber) produits par le<br />

cambium<br />

TIGE DE DICOTYLEDONE<br />

Structure secondaire<br />

(ici Tilleul)


Feuille de Muguet Convallaria maialis<br />

Mésophylle<br />

homogène<br />

position<br />

superposée<br />

du xylème<br />

et du<br />

phloème<br />

(Monocotylédone)<br />

Nervure<br />

médiane<br />

peu<br />

saillante<br />

parallèle<br />

Organe<br />

aérien<br />

Feuille<br />

46


Feuille de Houx<br />

Ilex aquifolium<br />

(Dicotylédone)<br />

Le mésophylle est hétérogène et la<br />

nervure médiane est très saillante : c'est<br />

une Dicotylédone.<br />

position<br />

superposée<br />

du xylème et<br />

du phloème<br />

Coupe transversale d'une nervure<br />

principale d'un limbe de Houx<br />

47


Caractères d’identification<br />

de l’anatomie des organes<br />

D’après Biologie et Physiologie végétales de S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveix<br />

48


Caractères distinctifs des organes<br />

de Monocotylédones et de Dicotylédones<br />

Organes Monocotylédones Dicotylédones<br />

Racine • plus de 8 pôles ligneux<br />

• endoderme en fer à cheval<br />

• absence de cambium<br />

Tige • nombreux cercles de faisceaux<br />

• xylème I en V ou concentrique<br />

• absence de cambium<br />

Feuille • absence de pétiole<br />

• mésophylle homogène<br />

• nervures secondaires nettes<br />

dans le plan de coupe<br />

• absence de cambium<br />

• moins de 8 pôles ligneux<br />

• endoderme à cadre de<br />

Caspary<br />

• cambium<br />

• un cercle de faisceau<br />

• cambium<br />

• pétiole<br />

• mésophylle hétérogène<br />

• nervures secondaires floues<br />

dans le plan de coupe (nervures<br />

divergentes)<br />

• cambium<br />

D’après Biologie et Physiologie végétales de S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveix<br />

49


II. Présentation des deux<br />

systèmes conducteurs<br />

• Chez les Angiospermes, la circulation des<br />

sèves est assurée par un appareil conducteur<br />

composé de deux types de tissus : le xylème<br />

et le phloème.<br />

50


Le xylème<br />

De Speranza et Calzoni « Atlas de la structure des <strong>plante</strong>s » Belin<br />

Vaisseaux dans<br />

une CL de tige<br />

de Courge<br />

(Cucurbita<br />

pepo)<br />

X 100<br />

Remarque:<br />

coloration de la<br />

lignine en rouge<br />

=Phloroglucine<br />

chlorhydrique


à orientation oblique<br />

Le xylème<br />

CL x 400<br />

De Speranza et Calzoni « Atlas de la structure des <strong>plante</strong>s » Belin


Tilleul (Tilia americana) Aulne (Alnus rubra)<br />

Micrographies au MEB des parois terminales perforées d’éléments de<br />

vaisseaux du xylème secondaire<br />

53


Types de cellules du xylème secondaire (bois) de chêne (Quercus)<br />

Éléments de<br />

vaisseaux larges<br />

et étroits<br />

Ponctuations +<br />

perforations<br />

(sans parois<br />

primaires ni<br />

secondaires)<br />

L’aspect ponctué est dû à la présence de<br />

ponctuations (= zones dépourvues de paroi<br />

secondaire) dans les parois des vaisseaux<br />

et des trachéides.<br />

trachéide<br />

Ponctuations<br />

mais pas de<br />

perforations<br />

Fibres<br />

ligneuses<br />

Pas de<br />

ponctuations<br />

54


Les différents types de vaisseaux<br />

Au cours du développement, les vaisseaux apparaissent dans un ordre précis:<br />

éléments annelés spiralés rayés réticulés ponctués constituant<br />

une série phylétique, les végétaux les plus évolués parvenant seuls aux stades<br />

réticulés et ponctués.<br />

55


LE XYLÈME<br />

éléments<br />

conducteurs<br />

(éléments morts)<br />

Transport de<br />

la sève brute<br />

cellules<br />

parenchymateuses<br />

(éléments vivants)<br />

fibres ligneuses<br />

(éléments morts)<br />

trachéides<br />

vaisseaux<br />

-cellules allongées, aux extrémités<br />

effilées en biseau.<br />

-Paroi transversale fermée<br />

- nombreuses ponctuations.<br />

- longs tubes constitués par<br />

l'assemblage de cellules courtes à<br />

parois transversales perforées,<br />

- paroi lignifiée. Selon le dessin de<br />

la lignification, on distingue les<br />

vaisseaux : annelés, spiralés, rayés,<br />

réticulés, ponctués.<br />

-cellules parenchymateuses dites<br />

"de contact" qui bordent les<br />

vaisseaux.<br />

- fonction: stockage<br />

- cellules allongées , étroites, aux<br />

extrémités effilées<br />

- paroi lignifiée très épaisse,<br />

lumière réduite<br />

- petit nombre de ponctuations et<br />

de petit calibre<br />

- fonctions: soutien, parfois<br />

stockage<br />

56


Le phloème<br />

<strong>La</strong> protéine P est<br />

un composant<br />

caractéristique des<br />

éléments de tubes<br />

criblés chez les<br />

Dicotylédones : elle s’est<br />

accumulée au niveau des<br />

plaques criblées.<br />

PETIOLE DE COURGE (CL x 400)<br />

De Speranza et Calzoni « Atlas de la structure des <strong>plante</strong>s » Belin<br />

57


LE PHLOÈME<br />

éléments conducteurs = tubes<br />

criblés (tissu vivant)<br />

- cellules allongées<br />

disposées en file<br />

communiquant entre elles<br />

par des pores qui<br />

interrompent la paroi<br />

cellulosique,<br />

- pas de noyau ni de vacuole.<br />

cellules compagnes - bordent les tubes criblés.<br />

cellules parenchymateuses - de réserve, sécrétrices.<br />

fibres<br />

- cellules à paroi épaisse,<br />

lignifiées ou cellulosiques.<br />

58


III. Circulation des deux<br />

types de sève<br />

59


Composition des deux sèves<br />

Sève brute Sève élaborée<br />

• liquide très dilué : 1g/L de substances<br />

dissoutes<br />

• eau + ions minéraux (K + , Na + , Mg 2+ , Ca 2+ )<br />

• pH : 5,4 à 6,5<br />

• acides aminés<br />

• hormones de croissance (cytokinines;<br />

gibbérellines)<br />

• antibiotiques<br />

• herbicides<br />

• en repos végétatif : fortes quantités de<br />

glucides solubles (saccharose et sucres<br />

réducteurs provenant de l’ hydrolyse des<br />

réserves amylacées)<br />

• en période de floraison : fortes quantités<br />

de composés azotés<br />

• riche en K + , PO 4 3- , assimilats carbonés et<br />

azotés<br />

• pauvre en H + et Ca 2+ libre<br />

• pH élevé : 8 à 8,5<br />

• potentiel osmotique très négatif à cause<br />

d’une très forte concentration en glucides<br />

(300 à 900 mM/L)<br />

• sucres : saccharose surtout, raffinose,<br />

stachyose, verbascose<br />

• hormones : acide abscissique, gibbérellines<br />

• acides aminés<br />

• virus<br />

60


Mesure de la vitesse du courant de<br />

sève brute<br />

1. Un petit élément chauffant est inséré dans le xylème et chauffe la sève montante<br />

pendant quelques secondes.<br />

2. Un thermocouple situé au dessus enregistre le passage d’une vague de chaleur.<br />

3. L’observateur mesure l’intervalle de temps séparant les 2 évènements.<br />

Résultats :<br />

le matin : la sève brute commence à s’écouler plus rapidement d’abord dans les<br />

rameaux et ensuite le tronc.<br />

le soir : la vitesse décroit d’abord dans les rameaux puis dans le tronc.<br />

61


Pour la sève brute:<br />

• vitesse ≈ 1 à 5 m.h -1 (Haricot)<br />

≈ 1 à 50 m.h -1 (arbres à <strong>feuille</strong>s caduques)<br />

≈ 5 à 150 m.h -1 (lianes tropicales)<br />

• vitesse ≈ 100 m.h -1 (transpiration maximale)<br />

• vitesse en <strong>atmosphère</strong> saturée d'eau (pas de transpiration)<br />

• vitesse = 0 lorsque l'alimentation en eau est bloquée<br />

(sécheresse, froid de l'hiver).<br />

• le sens de la circulation peut même être exceptionnellement<br />

inversé, si l'<strong>atmosphère</strong> est très humide et le sol très sec.<br />

Pour la sève élaborée:<br />

• vitesse plus faible que la sève brute : ≈ 0.1 à 1 m.h -1<br />

62


<strong>La</strong> circulation ascendante<br />

Quels sont les mécanismes<br />

responsables de la montée de la<br />

sève brute ?<br />

de la sève brute<br />

63


L’ absorption<br />

de l’eau par<br />

les racines<br />

fait monter le<br />

mercure dans<br />

la colonne.<br />

On a ainsi<br />

mesuré des<br />

pressions de<br />

0,3 à 0,5<br />

méga pascal.<br />

Poussée racinaire


<strong>La</strong> poussée racinaire la guttation<br />

Les gouttelettes de guttation proviennent de<br />

l’intérieur de la <strong>feuille</strong> par le processus de<br />

guttation. Elles s’échappent par des stomates<br />

incapables de s’ouvrir et de se fermer,<br />

aboutissant à des structures appelées<br />

hydathodes, situées sur le sommet et le bord<br />

des <strong>feuille</strong>s.<br />

L’eau de guttation est poussée au dehors des<br />

<strong>feuille</strong>s par la pression racinaire.<br />

Coupe longitudinale d’un<br />

hydathode d’une <strong>feuille</strong> de<br />

Saxifrage<br />

65


• elle est due à la différence de potentiel hydrique entre la<br />

solution du sol à la surface de la racine et la sève du<br />

xylème.<br />

Ions<br />

minéraux<br />

du sol<br />

Une poussée positive est<br />

induite : c’est la pression<br />

racinaire : elle fait monter<br />

l’eau et les ions dans le<br />

xylème<br />

Transport actif<br />

Entrée de<br />

l’eau par<br />

osmose<br />

Vaisseau du<br />

xylème<br />

ne peut faire monter la sève de 1 à 2 mètres, donc force négligeable.<br />

Ions minéraux<br />

piégés par<br />

l’endoderme<br />

Potentiel<br />

hydrique Ψ<br />

devient<br />

plus négatif<br />

66


Théorie de la cohésion-tension<br />

Vase d’argile<br />

poreux<br />

rempli d’eau<br />

Tube de<br />

verre long et<br />

étroit plein<br />

d’eau<br />

H.H.Dixon<br />

1914<br />

<strong>La</strong> transpiration par les <strong>feuille</strong>s entraîne une perte d’eau suffisante pour créer la<br />

même tension.<br />

67


Les lacunes, à l’intérieur des <strong>feuille</strong>s, sont recouvertes d’une pellicule d’eau qui s’évapore quand<br />

les stomates sont ouverts. L’eau s’évaporant, la pellicule d’eau se rétracte, « tirant » sur l’eau du<br />

xylème. Il se crée une tension dans le xylème.<br />

68


Obstruction<br />

ou embolie<br />

<strong>La</strong> cohésion de l’eau du xylème<br />

est augmentée par :<br />

- l’élimination des fines<br />

particules susceptibles d’induire<br />

la formation de bulles (effet<br />

filtrant des racines)<br />

- le faible diamètre des<br />

trachéides et vaisseaux<br />

Si la colonne d’eau est<br />

brisée par une bulle d’air<br />

(obstruction) il y a perte<br />

de la cohésion entre les<br />

molécules d’eau l’eau ne<br />

monte plus l’eau passe<br />

alors dans un autre<br />

vaisseau.<br />

69


• se fait d’un organe source à un organe cible (=puits)<br />

Produit des glucides<br />

<strong>La</strong> circulation<br />

de la sève élaborée<br />

Utilise ou met en réserve les<br />

glucides (fruit ou racine par<br />

exemple)<br />

Un tubercule peut être un organe source ou cible selon la saison<br />

72


Mise en évidence du flux et de la composition<br />

de la sève élaborée<br />

Expérience d’écorçage de<br />

Malpighi (XVII ème siècle)<br />

Les pucerons au service de la<br />

recherche<br />

D’après Biologie et Physiologie végétales de S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveix<br />

73


D’après Biologie et Physiologie végétales de S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveix<br />

Transport actif du<br />

saccharose dans les cellules<br />

du phloème.<br />

L’eau entre dans le<br />

phloème par osmose<br />

<strong>La</strong> force qui déplace<br />

l’eau vient du transport<br />

actif des glucides (ATP)<br />

Le saccharose passe<br />

du phloème à l’organe<br />

cible (transport actif)<br />

L’eau sort du phloème<br />

par osmose<br />

74


Le chargement du<br />

phloème en<br />

saccharose<br />

D’après Biologie Végétale de Raven – Evert – Eichhhorn coll. De Boeck<br />

75


Conclusion<br />

D’après Biologie et Physiologie végétales de S. Meyer, C. Reeb,<br />

R. Bosdeveix<br />

76


annexes


Annexes : Origine des cellules du<br />

tissu conducteur<br />

D’après Biologie Végétale de Raven – Evert – Eichhhorn coll. De Boeck<br />

78


Schéma illustrant le développement d’un élément de vaisseau<br />

Jeune<br />

cellule très<br />

vacuolisée,<br />

sans paroi<br />

secondaire<br />

<strong>La</strong> cellule<br />

s’élargit + dépôt<br />

de la paroi II<br />

spiralée + paroi I<br />

épaissie<br />

Le dépôt de la paroi II<br />

est terminé + cellule<br />

partiellement lysée<br />

<strong>La</strong> cellule est à<br />

maturité : sans<br />

protoplaste et<br />

ouverte aux 2<br />

extrémités<br />

79


<strong>La</strong> cellule<br />

mère de<br />

l’élément se<br />

divise<br />

Schéma illustrant la différenciation d’un élément de tube criblé<br />

<strong>La</strong> division a produit un jeune élément de tube<br />

criblé et une cellule compagne. Un ou plusieurs<br />

corpuscules de protéine P se forment dans le<br />

cytoplasme. <strong>La</strong> paroi s’épaissit et les futurs pores<br />

de la plaque criblée sont représentés par des<br />

plasmodesmes, qui vont s’élargir en pores.<br />

A maturité, l’élément<br />

de tube criblé a perdu<br />

noyau et vacuole. <strong>La</strong><br />

protéine P tapisse les<br />

parois et les pores<br />

80<br />

sont ouverts.


Rappel : Transport cellulaire: Très petites distances<br />

Transport passif : diffusion et osmose (diffusion de l ’eau)<br />

Se fait selon le gradient de concentration ou le gradient électrique.<br />

• À travers la double couche de lipide.<br />

• Par des protéines « canal ».<br />

• Par des protéines déformables (diffusion facilitée)


Transport actif<br />

• Peut se faire CONTRE le gradient de<br />

concentration ou le gradient électrique.<br />

• Besoin d ’énergie (ATP)<br />

• Besoin d ’un transporteur de membrane<br />

(protéine)


Transports actifs, unidirectionnels : dans le sens croissant du gradient<br />

électrochimique<br />

accumulation de la molécule transportée besoin d’énergie métabolique<br />

(ATP)<br />

Transports actifs primaires : ATPases<br />

pompes à protons (ou Ca2+) création<br />

d’une force protonmotrice<br />

(gradient électrochimique)<br />

Transports actifs secondaires :<br />

utilisation de l’énergie du gradient<br />

électrochimique pour :<br />

le transport de cations (C+)<br />

le co-transport d’anions (A-)/H+ ou<br />

de molécules neutres / H+


Bibliographie- Sitographie<br />

Botanique – Biologie et Physiologie végétale –S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveiw<br />

– Edition Maloine<br />

Biologie Végétale de Raven – Evert – Eichhhorn coll. De Boeck<br />

http://www.snv.jussieu.fr<br />

Sources des Images :<br />

http://www.snv.jussieu.fr<br />

Botanique – Biologie et Physiologie végétale –S Meyer<br />

Banque de schémas / http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/<br />

Livre <strong>SVT</strong> spécialité TS, Belin 2002<br />

Livre <strong>SVT</strong> 1S ,Bordas 1997<br />

http://www.wsl.ch/dienstleistungen/publikationen/pdf/5191.pdf<br />

Physiologie Végétale- William G. Hopkings- Charles -Marie Evrard- Google- livres.url

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!