CHAPITRE 1 : LA CELLULE VEGETALEdata.over-blog-kiwi.com/2/18/90/46/20170126/ob_90ebb4_anatomie-d… · M52 : Séquence 2 : Anatomie et corrélations internes des végétaux Séance

M52 : Séquence 2 : Anatomie et corrélations internes des végétaux Séance 2 : Anatomie des végétaux : racines, tiges, feuilles

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CHAPITRE 1 : LA CELLULE VEGETALE http://www.lesbeauxjardins.com/cours/botanique/2-cytologie/index.htm Tout végétal est formé d’au moins une cellule, minuscule mais usine vivante :

- Végétaux à une seule cellule : unicellulaire (bactérie), la cellule a toutes les fonctions

- Végétaux à plusieurs cellules : pluricellulaire, les cellules se différencient et acquièrent une fonction particulière

Cette cellule est capable d’assurer les fonctions de - nutrition - respiration - synthèse

A- Les enveloppes de la cellule végétale

http://www.cours-pharmacie.com/biologie-vegetale/les-parois-vegetales.html 1- La paroi cellulosique

Rôle : assure la rigidité de la cellule Etat : inerte, perméable le, épaisse et rigide Constitué : de plusieurs couches dont l’épaisseur et la structure varient selon l’âge et le type de cellules De l’extérieur vers l’intérieur :

- une lamelle moyenne = couche mitoyenne entre 2 cellules – ciment assurant la jonction entre les cellules d’un tissu

- une paroi primaire - une paroi secondaire chez certaines cellules comme les cellules de soutien, elle

est épaisse et rigide

2- La membrane plasmique ou Plasmalemme Rôle : délimite le cytoplasme de la périphérie de la cellule Etat : fine, cette membrane n’isole pas complètement la cellule car il existe entre les cellules un « continuum symplasmique » : c’est une continuité de la membrane d’une cellule à l’autre qui s’effectue par l’intermédiaire de ponts cytoplasmiques passant par des pores : les Plasmodesmes. Constitution : les membranes sont constituées surtout de protéines et de lipides. Elles ont des propriétés pour le passage des éléments car elles sont imperméables. 3 types de mécanismes de transport (poly) les 2 premiers étant des mécanismes passifs qui ne recquièrent aucun apport d’énergie:

Diffusion simple : se produit quand les molécules passent directement à travers les membranes selon un gradient de concentration (pour de nombreuses substances). Les molécules se répartissent toujours du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré.


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Transport facilité : permet le passage d’ions (K+, Na+, Ca2+, Cl-), se fait par l’intermédiaire de protéines porteuses ou de protéines canal. Les protéines porteuses s’unissent aux solutés spécifiques et subissent des modifications de conformation pendant le transport de la molécule. Les protéines canal permettent directement à certains solutés (K+, Na+) de passer directement par des pores aqueux, les protéines de canal forment de portes. Quand les portes sont ouvertes les solutés les traversent mais si elles sont fermées, le courant de solutés est arrêté. La diffusion facilitée se fait dans le sens des gradients de concentration.

Transport actif : nécessite un apport d’énergie pour transporter les molécules d’un côté à l’autre de la membrane et effectué contre le gradient de concentration. L’apport d’énergie provient habituellement de l’hydrolyse de l’ATP. Les protéines de transport impliquées dans le transport actif sont appelées des pompes. Grâce au transport actif, les substances peuvent aller à l’encontre du gradient de concentration, c'est-à-dire d’un milieu moins concentré vers un milieu plus concentré. Des protéines enchâssées dans la membrane servent de transporteurs. Ex pompes à sodium-potassium, pompe Na+/K+.


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3- Le Tonoplaste

C’est une membrane cellulaire qui isole la vacuole du cytoplasme.

B- Le cytoplasme Rôle : support de toutes les fonctions cellulaires Localisation : Le cytoplasme englobe tout ce qui se situe à l’intérieur de la membrane cytoplasmique et à l’extérieur du noyau cellulaire. Composition : Celui-ci se compose d’une matière visqueuse semi-liquide, le cytosol, dans laquelle baignent des organites aux fonctions spécialisés. Le cytosol est composé de 85% d’eau teneur qui diminue jusqu’à 10% dans la graine mûre en vie ralentie), de glucides, de lipides, de protéines, des substances minérales (Ca, P, S, K, Mg à l’état de sels dissous et d’ions, et d’ARN (Acide Ribo-Nucléique). Mouvement : dans le cytoplasme il existe un mouvement perpétuel toujours dans le même sens autour de la vacuole, entrainant les organistes cellulaires.

C- La vacuole Rôle : réservoir régulateur de la cellule. Elle prend une place importante dans la cellule végétale (peut dépasser 90% de la place de la cellule). Elle est remplie d’un liquide riche en eau : le suc vacuolaire. Fonctionnement : si l’eau quitte la cellule : la vacuole se vide : PLASMOLYSE L’eau pénètre à nouveau dans la cellule : la vacuole se gonfle : TURGESCENCE Circulation de l’eau par osmose


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D- Le Noyau Rôle : cerveau de la cellule, centre de contrôle de la cellule avec le matériel génétique. Constitution :

- Une enveloppe nucléaire constituée d’une double membrane, ponctuée de pores nucléaires permettant les échanges avec le cytoplasme

- Le nucléoplasme (ou suc nucléaire) substance incolore qui remplit les espaces libres du noyau lui assurant sa turgescence

- La chromatine : c’est la forme des chromosomes en dehors des périodes de division (quand ils ne sont pas divisés), sorte de filaments enchevêtrés répartis dans le suc nucléaire

- 1 ou plusieurs nucléoles : zone très sombre non délimitée par des membranes. On y trouve le matériel pour fabriquer les ribosomes (de l’ADN portant les gènes de fabrication des ribosomes et de l’ARN ribosomien qui donne naissance aux ribosomes) car le nucléole fabrique et envoie dans le cytoplasme les « ouvriers » chargés du montage des protéines = ribosomes

E- les organistes de synthèse, d’emballage, de transport et de nettoyage

1- Le réticulum endoplasmique (RE) et ribosomes

Le réticulum endoplasmique est formé de membranes reliées ensemble et repliées sur elles-mêmes pour former des sacs plats appelés citernes. Le réticulum est considéré comme le système circulatoire de la cellule. Le RE d’une cellule communique souvent avec le cytoplasme d’une cellule voisine par les plasmodesmes. Il existe deux types de réticulum endoplasmique Le réticulum endoplasmique rugueux ou granuleux (REr ou REG) est lié à la membrane nucléaire et recouvert sur sa surface externe de ribosomes. Les protéines formées par les ribosomes sont déplacées vers les citernes et triées. Elles formeront des enzymes qui servent au maintien des membranes ou elles seront excrétées dans des vésicules de transport vers l’appareil de Golgi.

Le réticulum endoplasmique lisse (REL) est formé de tubules agencées en réseau. Il joue un rôle important dans la synthèse des lipides et des glucides

2- L’Appareil de Golgi L’appareil de Golgi comprend de multiples sacs aplatis qui forment des citernes. Il assure la réception, la modification, le triage l’emballage et l’expédition des protéines en provenance du réticulum endoplasmique rugueux vers les endroits désirés. Lorsque les protéines sont prêtes, elles sont accumulées dans des vésicules attachées à l’appareil de Golgi. Lorsque les vésicules sont remplies, elles se détachent et se dirigent vers la membrane cytoplasmique, se fusionnent à la paroi cellulaire et expulsent leur contenu hors de la cellule.


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F- les organites énergétiques

1- Les mitochondries

Les mitochondries ont la forme de petits bâtonnets. Ils ont la capacité de se multiplier en fonction des besoins énergétiques de la cellule. Elles participent à la formation d’énergie utilisable par la cellule, l’ATP. Elles sont les centrales d’énergie de la cellule. Structure : Ces organites possèdent deux membranes composées de protéines. La membrane externe est lisse. la membrane interne est repliée sur elle-même formant des crêtes mitochondriales sur lesquelles sont fixées des milliers de corps sphériques : ATPase capable de synthétiser de l’ATP Rôle : fabrication de l’ATP : « concentré d’énergie prêt à l’emploi » à partir de glucides et d’oxygène lors de la

respiration (présente chez les cellules végétales et animales)

2- Les chloroplastes Pile solaire des cellules végétales. Elles emmagasinent l’énergie solaire De formes variables suivant les organismes chlorophylliens : étoiles, spirales, anneaux… Rôle : utilise l’énergie solaire, l’eau et le CO2 pour synthétiser du glucose et en parallèle rejette O2 dans l’atmosphère. Végétaux autotrophes pour le carbone qui synthétisent des substances énergétiques à partir d’éléments minéraux qui ne contiennent aucune énergie, elle est fournie par la lumière. Structure :

- Une double membrane entourant - Un stroma liquide contenant - Des Thylakoïdes : Lamelles empilées les unes sur les autres contenant un

pigment vert : la chlorophylle. Et présence à leur surface d’ATPase. - Grains d’amidon : forme de stockage transitoire du glucose synthétisé.

F- les autres plastes

1- Amyloplastes

Situés dans les cellules des organes de réserve et stocke l’amidon sous forme de grains d’amidon

2- Les chromoplastes Situés dans les tissus colorés, fruits et fleurs colorés Ils contiennent d’autres pigments que la chlorophylle comme des carotènes (pigment jaune orange) ou de la xanthophylle (jaune pâle).


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CHAPITRE 2 : LES TISSUS VEGETAUX

A- Définition Il existe deux types de végétaux suivant le nombre de cellules qui le compose :

- Végétaux unicellulaires : une seule cellule remplie toutes les fonctions et il n’y a pas de tissu : les bactéries.

- Végétaux pluricellulaires : les cellules évoluent dans diverses directions et revêtent des aspects très variés, elles se différencient. Elles s’organisent pour une même fonction, elles forment un tissu.

Un tissu est un ensemble de cellules semblables qui assurent la même fonction. De nombreuses fonctions sont assurées pas les tissus :

- protection - soutien - croissance - nutrition

Quand plusieurs tissus s’associent pour remplir une fonction vitale, ils constituent un organe. Un ensemble d’organe forme l’organisme Exemple : la feuille est un organe compris dans l’organisme plante. On distingue des tissus primaires qui se rencontrent chez les organes jeunes et des tissus secondaires qui se rencontrent chez les organes âgés. Chez les monocotylédones, on ne trouve que des tissus primaires alors qu’on trouve les deux chez les dicotylédones.

B- Les tissus de croissance : les Méristèmes Ce sont des tissus très jeunes, formés de cellules vivantes très serrées ne laissant aucune lacune entre elles. Les cellules qui composent ces tissus sont à noyau relativement volumineux, à cytoplasme dense et granuleux, plastes et vacuoles peu ou non visibles. Ces cellules se multiplient très activement pour déterminer la croissance des organes. Au début du développement de la plante, l’embryon est entièrement méristématique, mais très vite l’activité embryonnaire se localise en grande partie à l’extrémité des organes tiges, racines (méristèmes apicaux racinaires et caulinaires) tandis que les cellules des autres tissus perdent, au fur et à mesure qu’elles se différencient, leur pouvoir de multiplication ; dans les organes âgés, cette activité peut réapparaître, donnant naissance aux assises génératrices ou méristèmes secondaires. On peut ainsi distinguer trois stades méristématiques dans le développement de la plante.

- un méristème dit primordial, qui correspond au corps de l’embryon (dans la graine) ou de la jeune plantule,

- des méristèmes primaires, qui résultent de la fragmentation du précédent en méristèmes apicaux et méristèmes intercalaires séparés par des tissus mûrs, qui assurent la croissance en longueur

- des méristèmes secondaires apparus plus tardivement soit par l’entrée en division de cellules méristématiques jusque là peu actives, soit par dédifférenciation des cellules d’un tissu déjà adulte qui donne un méristème de néoformation, et qui assurent la croissance en longueur et en épaisseur.


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Le schéma page 1 indique d’une manière très synthétique la répartition des méristèmes primaires et secondaires dans une Dicotylédones, les Monocotylédones n’ont pas en général de formations secondaires. Dans la racine, le méristème apical et le point d’apparition des premières formations secondaires sont en général bien séparés. Dans la tige, au contraire, du fait de la croissance intercalaire et de la persistance d’une activité méristématique dans une partie des entre-nœuds, il n’est pas facile de faire une discrimination entre les tissus primaires et les tissus secondaires.

4- Méristème primaire Le méristème primaire est situé à l’extrémité des organes et dans les entre-nœuds. Ils constituent les points végétatifs et assure la croissance en longueur de la tige et de la racine de la naissance à la mort de la plante. Lors de la division, les cellules de ces méristèmes vont donner des cellules simples qui après leur grossissement vont se différencier. Les méristèmes primaires vont donc donner des tissus appelés tissus primaires. Ces tissus primaires constituent :

- la tige et les feuilles des Bryophytes - le cormus et les racines des Ptéridophytes - les organes jeunes des Phanérogames - les organes jeunes et âgés des Monocotylédones

a- Fonctionnement de l’apex caulinaire chez les Phanérogames

Le méristème primaire est constitué de plusieurs zones sans limite très nette. Il comprend : - une partie externe constituée par quelques couches de cellules régulièrement stratifiées : la Tunica - une région sommitale axiale pratiquement inactive : le Corpus - un méristème axial subterminal, le méristème médullaire - un méristème de flanc formant l’anneau initial et dont les cellules se divisent activement. Fabrication des feuilles :

- Élargissement de l’anneau initial qui forme un ou plusieurs épaississements : il s’agit des initiums foliaires

- Chacun devient une crête en forme de croissant qui à la suite d’une croissance verticale s’érige en primordium foliaire

- Il grandit et se transforme en ébauche foliaire Le fonctionnement de l’apex est donc périodique, il se produit une alternance régulière entre une croissance horizontale : l’apparition des initiums foliaires et une croissance verticale : les ébauches.

b- Fonctionnement de l’apex racinaire chez les Phanérogames L’allongement de la racine se fait par son extrémité au niveau du méristème racinaire. Celui-ci est d’un fonctionnement plus simple que l’apex caulinaire. A l’extrémité des racines on distingue une coiffe qui protège le méristème. A l’arrière de cette coiffe se trouve une zone sans division cellulaire : le centre quiescent. C’est en arrière de ce centre que l’on trouve un méristème plus ou moins annulaire qui est le véritable centre de croissance dans lequel on observe donc de très nombreuses divisions cellulaires. Il existe une autre région méristématique moins importante qui assure le renouvellement de la coiffe qui se desquame dans ses parties les plus âgées.


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Un aspect important de l’activité méristématique de la racine est la production de racines secondaires et de radicelles. Une racine latérale se développe tout d’abord sous forme d’un petit massif embryonnaire résultant de la segmentation d’une cellule du péricycle (le plus souvent située en face de la pointe d’un faisceau de bois). Il se forme rapidement une masse conique à pointe tournée vers l’extérieur qui repousse devant elle l’écorce qu’elle traverse. Au cours de sa traversée de l’écorce, la jeune racine latérale s’organise en se différenciant elle-même en coiffe, écorce et cylindre central, avec constitution de son propre méristème apical.

5- Méristème secondaire Ils apparaissent dans ces structures primaires. Appelés Cambiums, ils sont à l’origine de tissus secondaires appelés formations secondaires. Ils assurent la croissance en épaisseur. Les Bryophytes et angiospermes monocotylédones n’en possèdent pas. Ils sont constitués d’une seule couche de cellules appelée assise génératrice. Ils fonctionnent en alternance en produisant une couche intérieure puis une couche extérieure. On distingue deux assises génératrices (ou méristèmes secondaires) qui se différencient tardivement :

- la zone génératrice interne Libéro-ligneuse ou cambium Libéro-ligneux, responsable de la formation du xylème secondaire ou Bois et du phloème secondaire ou Liber.

- La zone génératrice externe Subéro-phéllodermique ou Cambium Subero-phéllodermique, responsable de la formation du Liège ou Suber (tissu protecteur) vers l’extérieur et du Phelloderme (tissu nourricier) vers l’intérieur.

Le fonctionnement de ces cambiums est très particulier. Les cellules méristématiques se divisent sur leur face interne et externe mettant en place des files de cellules filles. L’épaisseur de la zone cambiale reste identique et ceux sont les cellules filles qui se différencient en tissus secondaires. Ceci permet une croissance en épaisseur de la tige et de la racine. Théoriquement, les cellules cambiales sont susceptibles de se diviser alternativement sur les deux faces mais cette périodicité n’est pas aussi régulière, il se forme toujours plus de Bois que de Liber et plus de Liège que de Phelloderme.

Le cambium est un tissu se trouvant dans les tiges et les racines des dicotylédones pluriannuelles et des gymnospermes. C'est un méristème secondaire de ces plantes, qui se forme à partir du procambium. C'est une couche unicellulaire située entre le bois et l'écorce. On distingue deux types de cambium :

l’assise libéro-ligneuse ou cambium vasculaire, qui met en place les faisceaux conducteurs secondaires. C'est la plupart du temps une couche cylindrique mince entre le liber (ou phloème) et le bois (ou xylème). Il se développe vers l'intérieur et l'extérieur. Les nouvelles cellules déposées sur l'intérieur sont des cellules (grandes, lignifiées) de xylème secondaire ou bois secondaire ; les nouvelles cellules à l'extérieur sont les cellules de phloème secondaire ou liber secondaire (petites, vivantes mais sans noyau et cellulosiques ; le terme secondaire différencie ces nouveaux tissus du xylème et phloème primaires). L'activité de cette assise cesse en hiver et reprend au printemps.

l’assise subéro-phellodermique, située vers la périphérie de la tige ou de la racine, met en place les tissus externes (phelloderme vers le centre de la tige et liège vers l'extérieur). Un phellogène est actif quelques années, puis est remplacé par une nouvelle assise qui se développe au sein du phloème secondaire. Ce processus pluriannuel conduit à la formation de structures présentant une relative complexité. Le phellogène le plus interne détermine la limite au-delà de laquelle tous les tissus périphériques, constitués de cellules mortes, forment le rhytidome. Sous le phelloderme le plus récent, se trouve l'écorce interne (liber au sens strict) constituée de cellules vivantes.


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C- Les tissus de nutrition : les Parenchymes Ces tissus volumineux forment l’essentiel des organes végétaux jeunes (feuilles, tiges vertes racines fruits). Les cellules de ces tissus sont simples. Ce sont des tissus fondamentaux qui sont le siège de toutes les fonctions de synthèse. Ils sont formés d’un même type de cellules vivantes à paroi fine avec une grosse vacuole (rigidité de la plante). On distingue plusieurs types de parenchymes :

- les parenchymes chlorophyllien (ou assimilateur) : formés de cellules riches en grains de chlorophylle (chloroplastes) surtout dans le parenchyme palissadique de la face sup de la feuille

- les parenchymes de réserve : que l’on retrouve dans les organes souterrains (rhizome, tubercules, graines, fruits) et souvent gorgés de réserves

- les parenchymes sécréteurs : ils secrètent des produits considérés somme les déchets de la plante. Les secrétions sont de nature variés : résine des conifères, essence de feuilles de sauge, de basilic, des fleurs de roses, Latex des pavots, euphorbe, caoutchouc, alcaloïdes du Tabac, café, sucre nectar de fleurs.

D- Les tissus de protection

Leur rôle est de protéger les parenchymes situés dessous ces tissus. Leur qualité essentielle est l’imperméabilité, pour la protection des parenchymes contre la déshydratation, contre l’attaque de maladie et les chocs. Ces tissus de protection sont :

l’épiderme (organe aériens) : il est constitué d’une seule couche de cellules dont les parois extérieurs secrètent la cutine qui forme la cuticule cireuse ou « pruine », substance imperméable. Si la cuticule est épaisse, l’organe est rigide (feuille de Buis) et favorise la résistance au froid et à la sécheresse. Les cellules épidermiques sont vivantes mais ne contiennent pas de chloroplastes (sauf chez certaines fougères et plantes aquatiques) Les échanges auront lieu au niveau des stomates présents en plus grand nombre sur la face inferieure de la feuille. (Chez les plantes flottantes, les stomates sont présents sur la face supérieure tournée vers l’atmosphère). Elles sont constituées d’un orifice, l’ostiole, entouré de deux cellules de garde qui se font face au-dessus d’un vide, la chambre sous-stomatique. C’est par les stomates que s’effectue une grande partie des échanges gazeux (air et vapeur d’eau) et leur degré d’ouverture varie en fonction des conditions d’environnement). Leur nombre varie en fonction des espèces (quelques dizaines à quelques centaines par mm²) mais également en fonction de la situation des feuilles : ils sont absents chez les plantes immergées, et chez les dicotylédones, ils sont plus nombreux à la face inférieure, protégée de la lumière, qu’à la face supérieure. Chez les plantes flottantes, on ne les trouve qu’à la face supérieure au contact de l’atmosphère L’assise pilifère est une forme particulière et transitoire d’épiderme, avec un rôle essentiel pour la plante, l’absorption d’eau et de sels minéraux. Les cellules épidermiques de cette zone se prolonge par un poil absorbant.

Le liège (Suber) (organes aériens)

Tissu secondaire provenant de l’assise génératrice subero-phellodermique et constitué de cellules mortes aplaties, remplies d’air et à paroi mince imprégnée de subérine imperméable. Les cellules sont imperméables aux liquides et aux gaz et empêche l’entrée des bactéries et virus. Elles viennent remplacer les cellules de l’épiderme qui disparaissent car ne sont pas élastiques et éclatent lors du grossissement de la racine et de la tige.


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Le liège se forme aussi pour assurer toute cicatrisation. Pour assurer les échanges, le liège est perforé de lenticelle (sorte de petits puits). Le liège n’existe pas chez les monocotylédones.

Périderme L'épiderme meurt et disparaît. Une nouvelle structure protectrice, le périderme, se met en place lors de la formation des tissus (méristèmes) secondaires. Le périderme provient du fonctionnement de l'un des deux méristèmes secondaires, le phellogène, qui produit, vers l'extérieur, des cellules mortes formant le liège ou suber et vers l'intérieur, un tissu vivant, le phelloderme. Le liège, ou suber, contient de la subérine qui le rend imperméable et empêche les transferts ; toutes les cellules situées à l'extérieur du suber sont vouées à mourir. Ces cellules mortes desquamantes, ainsi que le liège, constituent le rhytidome ou écorce des plantes ligneuses.

E- Les tissus de soutien Ceux sont des tissus qui donnent une certaine rigidité et solidité aux plantes, grâce à l’épaisseur de leur paroi. On distingue :

Le collenchyme : Il est formé de cellules vivantes à paroi cellulosique épaisse. Il assure le soutien des organes jeunes. C’est un tissu souple, élastique et vivant, il n’empêche pas la croissance et la souplesse de l’organe. Il est situé à la périphérie de l’organe sous les épidermes des tiges et pétioles.

Le sclérenchyme

Il est constitué de cellules mortes dont la paroi est lignifiée et rigide. Il assure le soutien des organes âgés. Tissus dur et mort (« sclérifié ») Il est situé au centre des organes.

F- Les tissus conducteurs Leur fonction est le transport de la sève et la rigidité. On distingue deux sortes de tissus conducteurs :

- le xylème ou tissu ligneux primaire (jeune) et secondaire (âgé) ou bois : transporte la sève brute - le phloème ou tissu criblé primaire (jeune) et secondaire (âgé) ou liber : transporte la sève

élaborée

1- Le xylème : Il est formé de tubes conducteurs provenant de cellules allongées mortes dont l’intérieur (cytoplasme et noyau) a disparu et dont les parois se sont lignifiées. Ces tubes sont de deux types :

Les Trachéides (chez les végétaux moins évolués fougère, Conifères) Ceux sont des cellules très allongés avec de nombreux pores mais conservent leurs cloisons transversales. Tubes plus courts.

Les Vaisseaux ligneux (chez Angiospermes) Tubes nés de la fusion de nombreuses cellules. Ces cellules se soudent bout à bout et leurs parois transversales disparaissent pour former un tube de plusieurs mètres de long au plus.


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Les parois sont lignifiées et selon le degré de lignification, les vaisseaux ont un aspect annelé, spiralé, rayé, réticulé ou ponctué.

On trouve en plus : - des fibres : cellules allongées à paroi lignifiée (morte), rôle de soutien, éléments morts ne

conduisant pas de sève - des cellules de parenchymes vivantes dans les tissus primaires et chargées de grains d’amidon,

tissu de réserve et d’échange Le xylème primaire : amas de vaisseaux dans les feuilles, jeunes tiges et racines. On parle de Porotxylème quand ils peuvent encore s’allonger puis de Métaxylème. Le xylème secondaire ou Bois : sous forme plus massive dans les tiges et racines âgées. Chez les Gymnospermes : le xylème est homoxylé car homogène avec uniquement des Trachéides sans fibres. Chez les Angiospermes : le xylème est hétéroxylé car plus complexe, Trachéides et vaisseaux ligneux et plus de fibres. Le bois de printemps (ou initial) : vaisseaux ou trachéides de large diamètre Le bois d’automne (ou final) : vaisseaux ou Trachéides plus étroits. Deux natures de bois différents :

- l’aubier, bois vivant, dont les vaisseaux ou les trachéides conduisent la sève brute - le cœur ou duramen, plus sombre et plus dur, dont les vaisseaux, bien qu’humides, ont cessé de

transporter la sève brute. La transformation de l’aubier en cœur se fait par accumulation de tanins et résines.

Le bois http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/racine/03-meristeme.htm

Chaque cerne, dans nos régions tempérées, représente le bois formé pendant une année. Dans chaque cerne, on distingue vers l'intérieur une région poreuse qui correspond au bois formé au printemps (trachéides de grand diamètre assurant la conduction) et une région plus lisse qui correspond au bois formé en été (trachéides de diamètre plus faible assurant essentiellement le soutien). En comptant les cernes, on peut déterminer l'âge du robot ou de la branche étudiée (38 ans dans l'exemple photographié). Une étude approfondie de l'épaisseur des cernes et de leur porosité peut permettre de connaître la qualité des conditions extérieures au cours du temps (dendrochronologie). Pour la plante, Le bois a deux rôles fondamentaux :

-Le soutien. Pour les plantes de grande taille (arbres mais aussi arbustes et buissons), le bois constitue une armature de soutien. Il suffit d'observer un tronc d'arbre ou une bille de bois pour en être persuadé -La conduction verticale de la sève brute. Le xylème représente le tissu conducteur de la sève brute. Chez les plantes de petite taille (plantes herbacées ou jeunes germinations), le xylème primaire, contenant un nombre réduit d'éléments conducteurs (trachéides ou vaisseaux) suffit amplement pour faire monter la sève de quelques dizaines de centimètres. Chez les plantes ligneuses et en particulier chez les arbres, le volume de sève nécessaire est important et s'accompagne du développement très important du xylème secondaire ou bois. Ceci résous bien le problème du volume de sève à transporter mais pas celui de la hauteur.


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2- Le phloème : Il est formé de

- tubes criblés : faits de cellules vivantes qui gardent leur cloison transversale et leur cytoplasme mais pas de noyau. Ces cloisons sont percées de trous ou cribles faisant communiquer librement les cytoplasmes des cellules voisines. Les parois sont sans lignine mais cellulosiques. Leur vie est courte.

- Des cellules compagnes qui bordent les tubes - Du parenchyme libérien et des fibres

Le phloème primaire accompagne toujours les amas de xylème primaires des feuilles, tiges et racines jeunes. Le phloème secondaire ou Liber est la partie tendre et juteuse de l’écorce. La structure secondaire engendrée par les deux cambiums secondaires peut, très rapidement, masquer la structure primaire mise en place par les méristèmes primaires. Elle n’est plus visible que dans les organes jeunes comme les rameaux. Encore ne faut-il attendre trop longtemps. Généralement quand un rameau commence à avoir des formations secondaires, il devient plus dur, perd sa coloration verte claire pour prendre une teinte grisée. On dit qu’il est « aoûté » car ceci intervient généralement en été au moins d’août. Chez les végétaux herbacés, les formations secondaires sont beaucoup plus discrètes.

G- Les tissus sécréteurs Ce sont des tissus spécialisés dans la synthèse de certaines substances :

- Cellules isolées, sécrétrices. Elles sont localisées dans les parenchymes et sécrètent des substances. Par exemple : le Tanin dans la moelle du rosier, c’est la cellule et non le tissu qui sécrète le Tanin.

- Epiderme et poils sécréteurs : le parfum des fleurs provient d’essences volatiles, « les huiles essentielles, produites par des cellules épidermiques et des poils sécréteurs de leurs pétales ou de leurs : il sécrète l’odeur qui manifeste le stress de la plante. Ou des poils agressifs et urticants chez l’ortie.

- Canaux excréteurs : ce sont des poches sécrétrices, sorte de cavités dans les parenchymes des feuilles, tiges, fleurs ou fruits. Exemple : dans le péricarpe de l’orange.

- Les lactifères : sécrètent un Latex. Exemple le caoutchouc chez l’Hévéa (arbre à caoutchouc), l’Euphorbe. Il y a les lactifères vrais : une cellule s’agrandit pour permettre le passage du latex et forme un canal ex : Euphorbiacées, Cannabis Les lactifères en réseau : plusieurs cellules s’assemblent pour donner un canal, ex : Pavot, Pissenlit.


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CHAPITRE 3 : LES ORGANES VEGETAUX L’anatomie de chaque organe est observée à partir de coupes de ces organes pour ainsi observer l’organisation interne des tissus et de pouvoir les différencier http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/anatomie/index.html http://www.pearson.ch/download/media/9782744073069_SP_biologievegetale_chap04.pdf

A- ANATOMIE DE LA RACINE Il existe dans la racine 2 structures successives : la structure primaire et la structure secondaire.

1- La structure primaire On trouve 2 parties :

- L’écorce : zone externe - Le cylindre central : zone interne

a- L’écorce

Dans une racine, l’écorce est très développée On trouve de l’extérieur vers l’intérieur :

- L’assise pilifère (et/ou subéreuse) : assise de cellules régulières dont certaines se prolongent pour donner les poils absorbants (le noyau est alors à l’extrémité du poil). C’est la zone d’absorption de l’eau et des sels minéraux présents dans le sol.

- Le parenchyme cortical : il est formé de cellules laissant entre elles d’importants méats (vide) pour les mise en réserves

- L’endoderme : limite entre l’écorce et le cylindre central, il est constitué de cellules jointives rectangulaires dont la paroi est épaissie et forme une barrière de contrôle appelé la Bande de Gaspary qui sert de filtre entre le cortex et le système vasculaire La perméabilité est sélective : l’endoderme permet aux petites molécules de passer tel que l’eau et l’oxygène mais empêche la rentrée de substances nocives. De plus, la concentration des minéraux est réglé.

b- Le cylindre central

Dans une racine, il est réduit. C’est là que se trouvent les tissus de transport de la sève et qui est composé :

- Du péricycle, couche de cellules jointives à paroi mince, à partir de laquelle vont se former les ramifications de la racine. Elles ont la particularité de pouvoir se dédifférencier pour donner des cellules méristématiques qui vont fabriquer de nouvelles cellules pour la ramification.

- Viennent ensuite les deux types de tissus conducteurs, le xylème qui conduit la sève brute vers les feuilles et le phloème qui redistribue la sève élaborée dans toute la plante. Les vaisseaux du xylème sont constitués de cellules mortes, allongées à une paroi épaisse et

groupées en triangle dont la pointe est tournée vers l’extérieur (xylème centripète) : les cellules les plus jeunes sont petites et situées sur l’extérieur, les cellules les plus âgées sont grandes et situées vers le centre.

Les vaisseaux du phloème sont constitués de cellules vivantes, arrondies, groupées en masse ovales


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La répartition du xylème et du phloème est caractéristique des racines, ils sont alternes et situés sur un seul cercle. Chez les dicotylédones, xylème et phloème sont peu nombreux (nombre <8) Chez les monocotylédones, xylème et phloème sont nombreux (nombre 8)

- Enfin, au centre le parenchyme médullaire (ou moelle) qui, s'il n'a pas un rôle de stockage a seulement une fonction de remplissage.

2- La structure secondaire

Uniquement chez les Dicotylédones et les gymnospermes, elle provient du fonctionnement du Cambium (ou méristème secondaire)

La structure secondaire est observée chez des racines âgées

- Le cambium interne libero-ligneux apparait entre le xylème et le phloème. Il est sinueux et donne du bois sur la face interne et du liber sur la face externe. Une fois installés, les vaisseaux secondaires écrasent les primaires

- Le cambium externe subero-phellodermique se trouve dans l’écorce, il fabrique vers l’extérieur du liège et vers l’intérieur du phelloderme

B- ANATOMIE DE LA TIGE La tige représente l’armature de la partie aérienne de la plante Comme pour la racine il existe 2 structures successives : la structure primaire et secondaire

1- La structure primaire On y trouve également 2 parties :

a- L’écorce Elle est dans la tige plus réduite que dans la racine, elle a un rôle de protection et empêche la déshydratation En allant de l’extérieur vers l’intérieur on trouve :

- L’épiderme constitué de cellules juxtaposées avec une paroi peu épaisse et qui ne contiennent pas de chloroplastes

- Le parenchyme cortical composé de grandes cellules dont celles situées en périphérie renferment des chloroplastes, mais leur nombre diminue au fur et à mesure qu’on s’enfonce vers l’intérieur. On trouve également des cellules de mise en réserve

- L’endoderme, constitué d’une seule couche de cellules, il est souvent difficile de l’identifier

b- Le cylindre central Il est beaucoup plus large que celui de la racine. Son rôle est la circulation des sèves On trouve de l’extérieur vers l’intérieur

- Le péricycle, constitué d’une couche de cellules, il est également difficile à identifier - Les vaisseaux conducteurs : xylème et phloème

Les vaisseaux du xylème sont constitués de cellules mortes, allongées à paroi épaisse et groupées en triangle dont la pointe est tournée vers l’intérieur (xylème centrifuge) : les


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cellules les plus jeunes sont petites et situées sur le centre, les cellules les plus âgées sont grandes et situées vers l’extérieur.

Les vaisseaux du phloème sont constitués de cellules vivantes, arrondies, groupées en masse ovales

La répartition du xylème et du phloème est caractéristique de la tige Ils sont superposés : les cellules du phloème sur les cellules du xylème, le tout formant les vaisseaux criblo-vasculaires Chez les dicotylédones : ces vaisseaux sont disposés sur un seul cercle concentrique Chez les monocotylédones : ces vaisseaux sont disposés sur plusieurs cercles concentriques

- Le parenchyme médullaire ou moelle situé au centre de la tige

2- La structure secondaire

Chez les monocotylédones, il n’y a pas de formations secondaires Chez une tige agée de dicotylédone, on trouve de l’extérieur vers l’intérieur :

- L’épiderme - Le parenchyme cortical - 2 cambiums :

Cambium libero-ligneux qui donne du xylème secondaire ou bois vers l’intérieur et du phloème secondaire ou liber vers l’extérieur

Cambium subero-phellodermique qui donne du suber ou liège vers l’extérieur et du phelloderme vers l’intérieur A la suite de la formation du suber, les tissus extérieurs vont mourir et se détacher

C- ANATOMIE DE LA FEUILLE On distingue de la face supérieure vers la face inférieure :

- L’épiderme supérieur : il est fait de cellules non chlorophylliennes régulièrement disposées les unes à côté des autres avec peu ou pas de stomates et revêtue d’une cuticule Chez les monocotylédones, les stomates sont présents sur les 2 épidermes

- Le parenchyme mesophylle constitué de 2 parenchymes : : Le parenchyme palissadique : couche de une ou plusieurs rangées de hautes cellules

abondamment remplies de chloroplastes, siège de la photosynthèse Le parenchyme lacuneux, constitué de cellules moins régulières et peu jointives laissant

entre elles d’importantes lacunes. Ces cellules sont plus pauvres en chloroplastes surtout vers le centre de la feuille Chez les monocotylédones, ce parenchyme lacuneux possède des chloroplastes

- Les tissus conducteurs constitués du xylème et du phloème superposés et formant les faisceaux criblo-vasculaires identiques à ceux observés dans la tige. Ils sont en réalité la suite de ceux observés dans la tige et le pétiole et ils correspondent aux nervures du limbe.

- L’épiderme inférieur : fait de cellules régulièrement disposées et avec présence de nombreux stomates et recouvert également de cuticule

Il existe également des formations secondaires chez les dicotylédones qui apparaissent rapidement dans les feuilles avec les 2 types de cambium à l’origine des tissus secondaires Diagnostiquer un organe : racine, tige ou feuille http://coursbiologie.net/la-tige-de-renoncule.html

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CHAPITRE 1 : LA CELLULE VEGETALEdata.over-blog-kiwi.com/2/18/90/46/20170126/ob_90ebb4_anatomie-d… · M52 : Séquence 2 : Anatomie et corrélations internes des végétaux Séance