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Formation et transport de la sève chez les végétaux Chap. 35, 36 et 37

Quelques définitions… Sève brute: eau + ions des racines aux feuilles (transport unidirectionnel) xylème Sève élaborée: eau + saccharose + acides aminés + hormones + ions d’un organe source à un organe cible (transport multidirectionnel) phloème Collège Lionel-Groulx

Plan de la présentation Première partie: les racines et l’absorption Travail des racines: absorption de l’eau et des ions Adaptations aux sols pauvres Deuxième partie: la sève brute et le xylème Du poil absorbant vers les tissus conducteurs: transport radial Transport vers les feuilles: courant de masse Troisième partie: la sève élaborée et le phloème Organes sources et organes cibles: courant de masse Plantes paresseuses Quatrième partie: croissance primaire et croissance secondaire Collège Lionel-Groulx

Plan: les racines et l’absorption Rôles des racines et leur structure Formation de la sève brute Absorption de l’eau et des ions Sols pauvres: comment avoir accès aux minéraux? Les nodosités Les mycorhizes Les plantes carnivores Collège Lionel-Groulx

Rôle et structure des racines Ancrage dans le sol Absorption de l’eau et des ions Les nombreux poils absorbants augmentent de beaucoup la surface de contact avec le sol Grand ratio surface/volume! Collège Lionel-Groulx

Plusieurs types de racines ! Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Structure interne Épiderme Écorce Cylindre conducteur (stèle) Endoderme Xylème Phloème Collège Lionel-Groulx

Absorption de l’eau et des minéraux du sol par les racines Technique # 1 des plantes pour acidifier le sol Et l’eau, comment entre-t-elle? Réponse: __________________ Collège Lionel-Groulx

Absorption d’eau et minéraux Technique # 2 des plantes pour acidifier le sol Un sol acide est un sol riche ou un sol pauvre? Collège Lionel-Groulx

La guerre pour les nutriments Les plantes ont plusieurs moyens de nuire à leur compétiteurs: sécrétion de toxines, myrmécophilie, forme « parasol » pour créer de l’ombrage, etc. Voici quelques adaptions aux sols pauvres.

La guerre pour le nitrate: les nodosités L’azote atmosphérique est inutilisable pour les plantes L’azote fixée dans le sol (NO3-) est très convoité et donc rare Légumineuse = relation symbiotique avec des bactéries fixatrices d’azote Nodosité = abris à bactéries Troc: glucides contre azote Pourquoi les légumineuses sont-elles riches en protéines? Collège Lionel-Groulx

Sols pauvres: mycorhizes Association mutualiste entre une plante et un Mycète Augmentation de la surface de contact des racines Augmentation de la solubilité de certains minéraux Absorption d’eau plus efficace Protège la plante des agents pathogènes Epipactis helleborine forma monotropoides Cette orchidée originaire d’Europe, dont certains individus sont dépourvus de pigments, peut même aller chercher 100% de son carbone grâce à ses mycorhizes! Collège Lionel-Groulx

Des plantes qui jouent au prédateur… Les plantes sont habituellement des photoautotrophes. Celles-ci sont partiellement hétérotrophes car le sol sur lequel elles poussent ne peut leur fournir le nitrate et les autres ions dont elles ont besoin.

Collège Lionel-Groulx Des plantes parasites Cet arbre du Costa Rica a eu la bonne idée de laisser tomber ses feuilles pour la saison sèche. Pourquoi? La touffe de feuilles restantes est une plante parasite qui, à l’aide de racine spéciales (suçoirs), arrivent à prendre à l’arbre ses nutriments Collège Lionel-Groulx

Deuxième partie: la sève brute et le xylème Une fois les nutriments absorbés, comment se rendent-ils jusqu’aux feuilles?

Plan: la sève brute et le xylème Transport radial dans les racines De l’extérieur jusqu’au centre de la racine Transport vertical vers le système caulinaire Du bas de la plante (racines) vers le haut (feuilles) Courant de masse résultant de la pression racinaire et de l’aspiration foliaire Fonctionnement des stomates Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Du poil absorbant jusqu’au cylindre conducteur: transport radial 3 façons de le faire – Lesquelles sont sélectives? Voie du symplasme: au travers du cytoplasme et des plasmodesmes des cellules Voie de l’apoplasme: au travers des « espaces morts » des racines (les parois cellulaires, des interstices entre les cellules et l’intérieur des cellules mortes) Combinaison des deux: voie transmembranaire Collège Lionel-Groulx

Transport radial Sur de courtes distances Symplaste = communication des cytosols par les plasmodesmes. 1 seule membrane à traverser ! Apoplaste = ensemble continu des interstices des parois cellulaires. pas de membrane à traverser ! Voie trans-membranaire Fig. 36.6b Voie du symplaste Voie de l’apoplaste Collège Lionel-Groulx

La bande de Caspary: symplasme forcé! Tous les solutés doivent franchir au moins une membrane (processus sélectif), puisque la bande de Caspary bloque la voie de l’apoplasme entre les cellules de l’endoderme. Collège Lionel-Groulx

Comment la sève monte-t-elle? Courant de masse La poussée racinaire = pression positive sur le xylème au pied de l’arbre, due à la différence de tonicité entre l’eau du sol et la sève brute L’aspiration foliaire = tension ou pression négative (comme le piston d’une seringue) sur le xylème à la cime de l’arbre Courant de masse = déplacement d’un fluide dû à une différence de pression aux deux extrémités d’un tuyau L’aspiration foliaire est plus importante (plus forte) que la poussée racinaire Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Courant de masse 120 kPa 100 kPa Collège Lionel-Groulx

Ascension de la sève brute Transpiration Cohésion et adhérence dans le xylème Absorption de l’eau du sol: poussée racinaire Collège Lionel-Groulx

Contrôle de l’ouverture des stomates L’aspiration foliaire est importante quand les stomates sont ouverts Lorsque les cellules sont turgescentes, elles sont gonflées et déformées = ouverture (ostiole) Lorsque les cellules sont flasques, elles sont dégonflées et plus arrondies: l’ostiole est refermé C’est le transport du K+ qui engendre le flux osmotique d’eau Jusqu’à 20 000 stomates par cm2! cellules stomatiques ostiole Collège Lionel-Groulx

Troisième partie: la sève élaborée et le phloème Contrairement à la sève brute, la sève élaborée est transportée dans toutes les directions en fonction des besoins de la plante

D’où viennent les constituants de la sève élaborée? Les monomères organiques proviennent de la photosynthèse (par transformation du PGAL) Les hormones viennent de différentes cellules L’eau et les ions viennent de la sève brute Collège Lionel-Groulx

Transport de la sève élaborée dans le phloème Courant de masse Le phloème accumule beaucoup de soluté près de l’organe source: solution hypertonique = augmentation de la pression Le phloème perd beaucoup de soluté près de l’organe cible: solution hypotonique = diminution de la pression À différents moments dans une année, les organes sources et cibles changent en fonction des besoins Été: source = feuilles, cible = racines (emmagasinage) Printemps: source = racines, cible = bourgeons (croissance) Collège Lionel-Groulx

Transport de la sève élaborée dans le phloème Courant de masse produit par une différence de pression osmotique aux deux extrémités du tubes du phloème Collège Lionel-Groulx

Quatrième partie: La croissance des végétaux Les plantes poussent de deux façons distinctes: en longueur et en largeur

Croissance primaire: en longueur La croissance primaire se fait grâce aux méristèmes apicaux (ou bourgeons terminaux) Celui-ci est composé de cellules indifférenciées qui font de la mitose, ajoutant des cellules sur celles existantes Collège Lionel-Groulx

La croissance secondaire des arbres Collège Lionel-Groulx

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