UCO1 : Connaissances scientifiques et techniques OI-11 : Connaissances scientifiques relatives au végétal et à son milieu OI-111 : Biologie végétale : Morphologie des plantes Les cycles végétatifs des végétaux supérieurs La reproduction sexuée La multiplication végétative Le fonctionnement des plantes : absorption, photosynthèse, transpiration, respiration Notion d’écophysiologie : adaptations au froid, à la sécheresse et à l’ombre   OI-112 : Agronomie Le climat et les végétaux Le sol

OI-111 : Biologie végétale : Morphologie des plantes

Morphologie des plantes Introduction : La morphologie des plantes est la partie de la botanique qui consiste à décrire les formes externes des plantes et leurs organes. Les différences morphologiques entre espèce sont d'ailleurs des critères permettant l'identification des végétaux. Schéma

Les phanérogames ou spermaphytes sont caractérisés par la présence d'un appareil végétatif et d'un appareil reproducteur. Les organes végétatifs sont : la racine la tige la feuille Les organes reproducteurs sont : Les fleurs chez les angiospermes le cône chez les gymnospermes.

II. Morphologie de l'appareil végétatif La Racine Rôle de la racine La racine est la partie souterraine de la plante. Elle a plusieurs rôles : Permet de maintenir la plante fixée au sol Permet l'absorption de l'eau et des sels minéraux Est un lieu de stockage Schéma

Zone de croissance ou zone lisse ou zone glabre

le système racinaire Formation de nouvelles racines secondaires Les cellules se spécialisent : ont un rôle : exemple conduire les sèves, devenir cellule de poils absorbant… Les cellules grandissent Au niveau du méristème : cellules embryonnaires qui se divisent Rôle de la Coiffe : Protection

c. Les différents types de racines : Les racines pivotantes : Ce sont de grosses racines qui permettent à la plante de s'enfoncer profondément dans le sol à la recherche de l'eau (ex : Chêne) Les racines fasciculées : Les racines secondaires sont aussi grosses que la racine principale. Elles sont adaptées aux sols fins et fertiles. Les racines tuberculeuses (ou hypertrophiées) : Elles sont le lieu de la mise en réserve des produits de la photosynthèse (ex navet, betterave, carotte) Les racines aériennes ou caulinaires : Elles permettent aux plantes de s'accrocher à un support comme un arbre (ex les crampons du lierre) Les pneumatophores des arbres des marécages ou des mangroves qui permettent aux racines des arbres de respirer   Les racines traçantes : Ces racines se développent parallèlement à la surface du sol. Elles permettent à la plante de coloniser un maximum de surface (ex : racine traçante du pin ou les racines des graminées) Les racines suçoirs des plantes parasites (ex gui)

Les racines adventives : Ces sont des racines nées sur une tige (aérienne ou souterraine). Chez les monocotylédones, la radicule avorte souvent après la germination et des racines adventives naissent en bas des tiges (maïs, poireau) Lorsqu'une tige est en contact du sol il peut apparaître des racines au niveau d'un nœud (bouturage, marcottage) Certaines tiges rampantes ou souterraines émettent des racines adventives (stolons du fraisier ou chiendent)

2. La tige a. Rôle de la tige C'est un axe, en général aérien, qui prolonge la racine et qui porte des feuilles et des bourgeons. La tige peut se ramifier en branches et en rameaux. La tige permet : Le soutien de la plante La circulation de la sève entre les racines et les feuilles b. Schéma : exemple du hêtre

c. Les différents types de tige Il existe différents critères permettant de classer les tiges Suivant leur port: les tiges dressées : la tige est suffisamment robuste pour se développer à la verticale les tiges montantes : concerne souvent des plantes dont la souche est vivace et robuste mais dont les tiges aériennes sont grêles et herbacées. les tiges rampantes (fraisier, plantes couvre sol) : les tiges sont étalées au sol et ne montent pas ou peu. On parle également de plantes prostrées les tiges grimpantes (lierre) ou volubiles (liseron) qui nécessitent un support pour s'agripper ou s'enrouler

Suivant leur consistance : tiges herbacées : pas de tissu de soutien tiges ligneuses qui contiennent des tissus de soutien (bois)

Suivant la longueur des tiges : La hauteur du végétal permet de classer les végétaux. Certaines plantes ne possèdent pas de tige, ce sont les plantes en rosette (pâquerette) Arbre : végétal ligneux de plus de 8m possédant un tronc Arbuste : végétal ligneux à tronc bien différencié mais ne dépassant pas 7 à 8 m de haut Arbrisseau : Végétal ligneux ne dépassant pas 7m de haut, ramifié dès la base

Les tiges souterraines La plupart des tiges sont aériennes mais elles peuvent être également aquatiques ou souterraines. Les tiges souterraines ne doivent pas être confondues avec des racines. Elles sont souvent le lieu de réserve. Les rhizomes (ex : bambou) Tige horizontale souterraine ou au ras du sol, elle porte des racines adventives et des tiges aériennes Les bulbes : ils sont constitués d'une tige courte et de feuilles contenant des réserves. On distingue les bulbes tuniqués qui forment un manchon circulaire (tulipe, oignon) et les bulbes écailleux dont les feuilles ne se recouvrent pas totalement (lis) Les tubercules : Ce sont des parties de tige contenant des réserves comme c'est souvent le cas pour les plantes bisannuelles (pomme de terre, cyclamen) Les cormus : Ils ressemblent à des bulbes mais c'est une tige contenant des réserves et non pas des feuilles (crocus, glaïeul)

d. Les bourgeons Ce sont des organes qui permettent la croissance et la ramification des tiges. On distingue le bourgeon terminal ou apical situé à l'extrémité de la tige des bourgeons axillaires ou latéraux présents à l'aisselle des feuilles. Le bourgeon est dit "à bois " (=œil) s'il est à l'origine d'une tige feuillée ou "à fleur" (=bouton) s'il est à l'origine d'une inflorescence. Les bourgeons adventifs sont des bourgeons se développant en cas de blessures ou de taille… Suivant le développement de ces bourgeons, l'allure (ou port) de la plante sera différent :  

e. Les différents ports La position des rameaux sur la tige détermine le port de la plante. On distingue : Le port arborescent Le port buissonnant

3. La feuille   a. Rôle de la feuille La feuille est un organe aplati presque toujours vert. La couleur est due à la présence d'un pigment : la chlorophylle. Elle peut également présenter des parties incolores ou d'autres colorées en rouge. La feuille est le siège de la photosynthèse ainsi que des échanges gazeux avec le milieu extérieur : respiration et transpiration b. Schéma de la feuille

Le limbe a la forme d'une lame aplatie et présente une symétrie bilatérale. Il est soutenu par les nervures. Les différents types de nervures On peut distinguer des limbes à nervures simples (aiguilles de pin), parallèles (graminées) et des limbes à nervures ramifiées pouvant être palmées ou pennées Le pétiole a une forme triangulaire ou arrondie et présente une symétrie bilatérale. S'il est absent on parle de feuille sessile. La base foliaire est la partie élargie du pétiole. Elle porte généralement des stipules. Elle peut être réduite ou s'élargir pour former une gaine.  

c. Classification des feuilles Suivant la division du limbe : feuilles simples : le limbe est entier (ficus, lilas, cerisier…) feuilles composées palmées : le limbe est divisé en folioles qui sont réunies au même point. (marronnier…) feuilles composées pennées : le limbe est divisé en folioles qui sont insérées à des niveaux différents (phoenix, robinier…)

Suivant l'aspect du bord du limbe : limbe entier : le bord du limbe est lisse (ficus) limbe denté : le bord du limbe présente de petites découpures (cerisier) limbe lobé : découpures du limbe plus profondes et arrondies (chêne) limbe séqué : découpures plus profondes (géranium)

Suivant la forme du sommet ou de la base du limbe

Suivant la présence de poils glabres : dépourvues de poils glabrescentes : presque glabres pubescentes : aux poils fins, espacés, mous et courts soyeuses : à poils fins et doux hispides : aux poils longs, raides et quasiment piquants veloutées : à poils courts, serrés comme du velours tomenteuses : couvertes d'un feutrage de poils densément enchevêtrés.

d. Adaptations biologiques et écologiques de la feuille Les contraintes du milieu peuvent engendrer des adaptations morphologiques des feuilles. Chez la renoncule aquatique, les feuilles immergées ont un limbe réduit aux seules nervures, on parle de feuilles laciniées. Les feuilles flottantes ont un limbe développé. Certaines feuilles sont adaptées à un milieu sec : Les xérophytes ont des feuilles en forme d'aiguille, leur limbe réduit permet de limiter les pertes d'eau par transpiration. C'est également le cas des gymnospermes (ex le pin) Chez les plantes succulentes (=plante grasse), les feuilles sont charnues car ce sont des réserves d'eau (ex : les crassulacées) Certaines feuilles charnues sont le lieu de réserves alimentaires, c'est le cas des bulbes (ail, oignon, tulipe, lis,..)

Les plantes grimpantes possèdent souvent des feuilles transformées partiellement ou entièrement en vrilles qui leur permettent de se fixer sur un support C'est notamment le cas chez le Pois, la Vesce, ou encore chez la Clématite où les organes volubiles sont les pétioles. Chez le Houx, la marge des feuilles porte des épines foliaires, situées à l'extrémité des nervures. L'Épine-vinette ou Berbéris voit les feuilles des rameaux principaux se transformer entièrement en épines tandis que les rameaux axillaires présentent des feuilles normales mais au développement réduit.

e. La phyllotaxie Elle correspond à la disposition des feuilles le long de la tige Alterne ex : Prunier, poirier Opposée 2 feuilles rattachées à un même nœud. ex : Pervenche, buis) Verticillée plusieurs feuilles sont rattachées à un même nœud. ex : laurier rose, Gaillet)