SVT: la reproduction des plantes

« 1.Pour envahir rapidement un milieu, beaucoup de plantes peuvent produire des individus génétiquement identiques à elles- mêmes (des clones), sans que cela nécessite de partenaire c’est la reproduction asexuée.

Elle peut se faire grâce à des organes non dédiés (fragment de tige, feuille, racine) ou spécialisés: Les stolons sont des tiges qui se développent à la surface du sol et se sépare de la plante mère après l’enracinement ou des organes de réserve: Les rhizomes et certains tubercules sont des tiges (pomme de terre), d’autres tubercules sont des racines (dahlia).

Le bulbe développe des bulbilles qui redonne une nouvelle plante 2.

La totipotence est la capacité d’une cellule à se dédifférencier pour retrouver les caractéristiques des cellules méristématiques, aptes à la mitose et à la différenciation en n’importe quelle cellule spécialisée.

Cette particularité tient du fait que la fragmentation d’un organe modifie ses teneurs en hormones (auxine et cytokinine).par leurs capacités de croissance indéfinie, ces méristèmes permettent de reconstituer une plante entière.3.

Les horticulteurs exploitent la reproduction asexuée pour cloner: implantation des bulbes Bouturage et Marcottage de tige feuillée - Culture in vitro de tissus sur un milieu nutritif.II.

1.

les fleurs renferment les organes reproducteurs mâles et/ou femelles.A l’extrémité du pistil, le stigmate est un véritable piège à pollen: sa surface collante ou rugueuse.

Si le pollen est reconnu compatible par les cellules du stigmate.Il germe et forme un tube pollinique qui s’enfonce dans le style guidé par des signaux chimiques des cellules du pistil.Les noyaux des gamètes mâles sont transportés dans le tube jusqu’à l’ovaire et fécondent les noyaux des ovules: des cellules-œufs se forment.

90% des angiospermes ont des fleurs hermaphrodites.Certains sont autogames, pratiquent l’autofécondation (soja, blé, lin, pois…): les ovules sont fécondés par le pollen de la même fleur.(espèce monoïque) D’autres réalisent une fécondation croisée: les grains de pollen d’une fleur ne peuvent féconder que les fleurs d’un autre individu de la même espèce (allofécondation).

Cette fécondation favorise la diversité génétique.2.

La reproduction sexuée implique la pollinisation,Certaines espèces sont pollinisées par le vent (anémogamie).

D’autres pollinisées par les animaux (zoogamie), notamment les insectes (entomogamie), qui assurent un transport plus efficace.

Les fleurs sont alors plus grandes, plus colorées, plus odorantes et produisent du nectar sucré.

Leurs grains de pollen sont gros et avec des ornementations pour s’accrocher.les animaux pollinisateurs ont développé des organes adaptés à la récolte du nectar et au transport du pollen.

On a donc une coévolution de la plante et de son pollinisateur (mutualisme)Certaines fleurs attirent les oiseaux: fleurs étroites et longues, dans lesquelles les oiseaux viennent plonger leur bec allongé.

Le pollen se dépose sur les plumes de la tête de l'oiseau.

Fleurs souvent dans les tons de rouge, car c'est la teinte que les oiseaux perçoivent le mieux.

Odeur puissante qui attire les moucherons et araignées = nourriture de l’oiseau III.

1.Après la fécondation, l’ovaire se transforme en fruit, à l’intérieur duquel les ovules se transforment en graines.

Celles-ci subissent une maturation: déshydratation, stockage de réserves, entrée en vie ralentie2.Les fruits et les graines sont dispersés à distance de la plante mère pour éviter la compétition et coloniser de nouveaux milieux.

Cette mobilité est assurée par la pente, le vent, l’eau ou les animaux (mutualisme).

Ils présentent des adaptations liées à l’agent disséminateur.

La collaboration entre une plante et son animal est le résultat d’une coévolution.3.

La graine contient un embryon et des réserves organiques protégés par une enveloppe résistante.

Pour que la germination se déclenche, une hydratation importante est nécessaire.

Une fois réhydraté, l’embryon fabrique une phytohormone qui stimule la synthèse d’enzymes digestives.Ces molécules de réserve seront utilisées pour développer la nouvelle plante au moment de la germination. Ne pouvant pas se déplacer, les feuilles offrent une grande surface d’échange qui favorise la capture de la lumière et du CO2 nécessaire à la photosynthèse.

Un grand pommier peut avoir 100 000 feuilles.

Leur fine épaisseur permet aux rayons solaires d’atteindre toutes les cellules chlorophylliennes du parenchyme.Elles sont limitées par deux épidermes, recouverts d’une cuticule imperméable aux gaz, ce qui protège la plante contre la déshydratation.

les stomates se situent majoritairement sur la face inférieure des feuilles Pour limiter le dessèchement de la feuille.

Un stomate est constitué de 2 cellules de garde délimitant un orifice, l’ostiole, qui communique avec l’atmosphère interne de la feuille, dans le parenchyme lacuneux.

Les stomates s’ouvrent et se ferment selon les variations de facteurs environnementaux (température, humidité, vent…).Les gaz (O2, CO2, H2O) entrent et sortent des feuilles à travers les stomates.

Ex: l’oyat des dunes qui a développé différentes adaptations, qui lui permettent de résister aux contraintes dunaires.

2.

L’appareil racinaire assure l’ancrage et les échanges La surface des racines représente 1/2 terrain de foot c’est à dire environ 400m².

les racines ont une surface d’échange permettant de puiser dans le sol l’eau et les sels minéraux nécessaires à son métabolisme.

En mettant des germinations d’arabette dans une solution de rouge neutre.

On observe un déplacement du colorant des poils absorbants.

On en déduit que c’est par ces cellules épidermiques aux parois très minces que l’eau et les sels minéraux entrent dans la plante pour gagner ensuite les vaisseaux conducteurs.

les racines s’associent aux champignons (mycélium).

C’est la mycorhize, une symbiose: le champignon se nourrit de matière organique fabriquée par la plante qui, en échange, reçoit de l’eau et des sels minéraux.IIUn double réseau de vaisseaux conducteurs de sève circulant dans toute la plante, des racines jusqu’aux des feuilles, pour les échanges entre la partie aérienne et la partie souterraine:Le xylème est constitué de files de cellules mortes, allongées, renforcée par des dépôts de lignine.

Ils transportent la sève brute (eau + ions minéraux) des racines jusqu’aux feuilles.Le phloème est constitué de files de cellules vivantes, allongées, aux parois riches en cellulose.

ils transportent la sève élaborée (eau + matière organique) des feuilles vers les organes consommateurs (tige, racines, bourgeons, fleurs, fruits) et les organes de stockage (tubercules, bulbes, graines).III.

1.Le développement d’une plante nécessite la croissance et la différenciation d’organes (organogenèse) .Elle commence par la multiplication puis l’élongation des cellules des méristèmes.Les méristèmes racinaires situés à l’apex des racines, permet la création de nouvelles cellules par divisions cellulaires. puis se différencient en tissus conducteurs, poils absorbants, épiderme, parenchyme…Les méristèmes caulinaires, situés dans les bourgeons apicaux et axillaires de la tige, permettent la croissance des phytomères, constituées d’un segment de tige , et d’un nœud qui porte des feuilles et des bourgeons axillaires.

2.

La structure est influencé par de nombreux facteurs environnementaux (lumière, gravité, vent, altitude, type de sol...

Darwin : C’est l’exposition du sommet du coléoptile à la lumière qui oriente la croissance vers celle-ci.

Went : le coléoptile produit de l’auxine qui stimule la croissance des cellules, incline la plante vers la lumière.

la lumière (phototropisme) et la gravité (gravitropisme) influencent les plantes car ces signaux modifient la production et la répartition dans la plante de certaines hormones végétales comme l’auxine ou les cytokinines.ils contrôlent l’organogenèse: Selon les hormones, les cellules ne se différencient pas de la même manière: par exemple, l’auxine favorise l’apparition de racines, tandis que les cytokinines la formation des tiges. Le froid, le vent ou le manque de lumière ralentissent la croissance des plantes . La production de matière organique par photosynthèse se fait principalement au niveau des feuilles.

Elle se déroule dans les nombreuses cellules chlorophylliennes du parenchyme, dans des organites particuliers de couleur verte: les chloroplastes.

A l’Observation microscopique de cellules chlorophylliennes éclairées et colorées à l’eau iodée, le chloroplaste contient des grains d’amidon (réserve de glucose) mis en évidence par la couleur bleu nuit de l’eau iodée).

La couleur verte des feuilles est due à la présence de pigments chlorophylliens.

bleu et au rouge.

La plante rejette de l’O2 si ses chloroplastes sont exposés à ces longueurs d’onde.

On peut donc dire que c’est l’absorption de ces longueurs d’onde par le pigments chlorophylliens qui permet la photosynthèse des molécules organiques.

Le chloroplaste est un organite cellulaire qui contient de petits sacs aplatis, les thylakoïdes, dont les membranes portent des molécules capables d’absorber l’énergie lumineuse: les pigments chlorophylliens.

Ces pigments peuvent être séparés par chromatographie pour distinguer les chlorophylles a et b, les xanthophylles et les caroténoïde 1.

On a longtemps pensé que l’O2 dégagé par la photosynthèse provenait d’une rupture de la molécule de CO2.

Or, en 1937, Robert Hill montra que des chloroplastes isolés, en suspension dans un milieu dépourvu de CO2, sont capables de libérer du dioxygène, à condition d’être exposés à la lumière et mis en présence d’une molécule oxydante: le réactif de Hill.

L’énergie lumineuse absorbée par les pigments chlorophylliens est utilisée pour réaliser la photolyse de l’eau apportée par la sève brute: l’eau est oxydée (perte d’électrons) et du dioxygène est produit.

Les électrons et H+ libérés par cette réaction sont captés par un oxydant qui passe ainsi de l’état oxydé (R) à réduit (RH2).

L’énergie lumineuse est ainsi convertie en énergie posés réduits).

2.Dans le chloroplaste, les composés réduits (RH2) formés lors de la phase claire sont réoxydés: ils.... »