LE FONCTIONNEMENT DES PLANTES PHYSIOLOGIE VEGETALE LE FONCTIONNEMENT DES PLANTES Introduction Nous allons étudier dans ce chapitre les grandes fonctions des plantes vertes. Ce sont : l'absorption, la transpiration, la photosynthèse et la respiration.  

L'ABSORPTION Définition La plante absorbe de l’eau et des sels minéraux au niveau des poils absorbants des racines. Cette solution d'eau et de sels minéraux circule vers le haut dans la plante : c’est la sève brute. Le nom des vaisseaux qui conduisent la sève brute est le xylème.

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Les besoins de la plante La plante a besoin de sels minéraux pour grandir correctement. Lorsque l’on cultive les plantes, on apporte ces sels minéraux sous la forme d’engrais comme par exemple les nitrates ou les phosphates.   Les macroéléments qui sont nécessaires en grande quantité : L'azote N pour le feuillage Le phosphore P pour les racines Le potassium K pour la floraison

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Les microéléments ou oligoéléments qui sont nécessaires mais en toute petite quantité : Le soufre S Le calcium Ca Le magnésium Mg Le fer Fe Le cuivre Cu Le zinc Zn Le manganèse Mn Le molybdène Mo Le bore B

LA PHOTOSYNTHESE Introduction   Introduction Les plantes vertes transforment la matière minérale en matière organique. Elles puisent de l'eau, des sels minéraux et du dioxyde de carbone dans leur environnement et elles transforment ces substances minérales en sucres. Pour pouvoir réaliser cette transformation, elles utilisent l'énergie lumineuse fournit par le soleil ou par des lampes.

Définition La photosynthèse est la fonction par laquelle une plante verte exposée à la lumière : Absorbe du dioxyde de carbone de l'air CO2 Rejette du dioxygène O2 Effectue la synthèse de sucres qui vont lui permettre de pousser C6H12O6   Elle correspond à l'équation suivante : On peut remarquer que lors de la photosynthèse, la plante consomme du dioxyde de carbone et rejette du dioxygène, ce qui est exactement l'inverse de ce qui se passe lors de la respiration.

  Localisation de la photosynthèse La photosynthèse se déroule dans les feuilles de la plante. Les cellules des feuilles contiennent un pigment : la chlorophylle. La chlorophylle est un pigment vert qui donne sa couleur aux plantes vertes. Elle est nécessaire pour pouvoir faire la photosynthèse car c'est elle qui permet de capter les rayons du soleil. Les gaz produits et consommés sont échangés avec le milieu extérieur au niveau de petits trous à la surface des feuilles : les stomates.

Les facteurs qui influencent la photosynthèse Les facteurs internes : Toutes les espèces n'ont pas le même rendement. Les espèces tropicales ont meilleur rendement que les espèces de nos climats. Les jeunes feuilles ont un meilleur rendement que les vieilles feuilles, il arrive même que les vieilles feuilles consomment plus de sucre qu'elles n'en produisent.

  Les facteurs externes La lumière influence la photosynthèse. C'est la source d'énergie qui est nécessaire à la fabrication des sucres. La température. La photosynthèse augmente avec la chaleur mais si la température dépasse les 25°C alors les stomates se ferment et le CO2 ne peut plus pénétrer dans la plante. L'eau. Si la plante manque d'eau, les stomates se ferment et le CO2 ne peut plus pénétrer dans la plante.

  Le transport des sucres Après la photosynthèse, la sève brute se charge en sucres et se concentre grâce à la transpiration : elle devient de la sève élaborée. La sève élaborée circule dans toute la plante par les vaisseaux du phloème pour apporter les sucres dans les racines, les fruits et dans toutes les autres parties de la plante.

LA TRANSPIRATION Définition   Définition C'est la fonction par laquelle une plante rejette de l'eau sous forme de vapeur d'eau par les stomates situés à la surface des feuilles. Les stomates sont de petits trous aménagés sous la feuille qui permettent les échanges de gaz. Lorsque la plante transpire, l’eau sous forme de gaz (appelé vapeur d’eau) s’échappe par les stomates. H2O

La structure des feuilles Cuticule Épiderme supérieur Épiderme Inférieur Mésophylle (ou parenchyme) palissadique Nervure Mésophylle (ou parenchyme) lacuneux Stomates

Structure des stomates

paroi mince et souple paroi épaisse et plus rigide L’ouverture des stomates se produit lorsque l’eau entre, par osmose, dans les cellules de garde (phénomène de turgescence). Lorsque la cellule de garde se gonfle d’eau, son côté opposé à l’ostiole se déforme et s’arrondit plus que l’autre (la paroi est plus épaisse et plus difficile à déformer du côté de l’ostiole). En s’arrondissant, le côté mince « tire » sur les fibres de celluloses qui relient les deux côtés. L’ostiole s’agrandit.

  Intérêts de la transpiration La plante transpire pour : Lorsqu'il fait chaud pour faire baisser la température Pour faire monter la sève brute Pour concentrer la sève

  LA RESPIRATION Définition C'est la fonction par laquelle une plante : Absorbe du dioxygène Rejette du dioxyde de carbone Brûle des sucres pour fabriquer de l'énergie sous forme d'ATP et de chaleur

La plante, comme les animaux respirent pour transformer les sucres en énergie. Cette énergie lui sert à grandir et à se reproduire. On sait que toutes les parties d'un végétal respirent: la racine, la tige, les feuilles, les fleurs, fruits et graines. La plante respire jour et nuit.

 Résumé La plante absorbe l'eau dont elle a besoin par les poils absorbants situés dans la zone pilifère de la racine. La sève absorbée s’appelle la sève brute : c’est une solution diluée qui contient de l’eau et des sels minéraux et qui circule dans la plante dans les vaisseaux conducteurs du xylème. La sève brute monte jusqu’aux feuilles où elle va subir plusieurs transformations : la photosynthèse : la sève brute se charge en sucres. la transpiration : La sève perd de l’eau et se concentre. Après ses transformations, la sève est appelée sève élaborée. Elle circule dans toutes la plante par les vaisseaux du phloème pour apporter les sucres dans les racines, les fruits et dans toutes les autres parties de la plante. Les sucres sont ensuite stockés dans des organes de stockage comme par exemple les racines tubéreuses, ou encore les tiges souterraines appelées tubercules. Les sucres peuvent être transformés en énergie cellulaire (ATP) grâce à la respiration.