Biologie des organismes végétaux

Biologie des organismes végétaux

Introduction

Si l'on passait un an à raconter l'histoire de la Terre on passerait 315 jours avant de commencer à parler de la vie sur les terres émergées. Vers le 13 novembre on commencerait à parler de films bactériens, vers le 21 de gazons ras de mousses. Puis soudainement tout s'emballe le 22 novembre apparaissent des fougères de la taille d'un homme et le 23 il y a des forêts de plus de 20 m de haut. La quasi-totalité des inventions du monde végétal terrestre est faite à ce moment là. Il faudra attendre ensuite le 20 décembre pour qu'une nouveauté réellement significative apparaisse, les plantes à fleurs. L'homme apparaît dans les dernières heures du 31 décembre.

Les organismes qui ont colonisé les terres émergées puis donné les plantes actuelles sont des algues marines particulières. Autotrophe - hétérotrophe. Unicellulaire – pluricellulaire. Thalle - cormus. Le cours va étudier comment à partir de cette souche les plantes ont conquis le milieu terrestre, jusqu'à pouvoir vivre dans des milieux aussi hostiles que la Vallée de la Mort ou au contraire aussi luxuriants que les forêts équatoriales humides.

1 La brique de base

Cellule à paroi squelettique pecto-cellulosique. Lamelle moyenne pectique + paroi propre. Paroi I, cellulosique. Parfois une paroi II, base cellulosique, parfois imprégnée de diverses substances (lignine). Plasmodesmes, ponctuation. Plasmalemme, cytoplasme, tonoplaste, vacuole. Cadre et turgescence assurent le maintien. Apoplasme, symplasme.

2 Les fonctions à assurer

La nutrition/respiration - photosynthèse (lux), oxygène et dioxyde de carbone, eau et sels minéraux. Tissus du métabolisme, chlorenchyme, parenchymes de réserve. Compétition très forte pour la lumière implique élévation donc éloignement des lieux de photosynthèse et d'absorption des sels minéraux et de l'eau. Donc nécessité soutien et conduction.

Le soutien - collenchyme (soutien souple) et sclérenchyme (soutien rigide).

La conduction – deux types de sèves, brute et élaborée. Xylème et Phloème, tissus complexes.

Pour protéger le tout et réguler les échanges, des tissus de recouvrement. Epiderme, Rhizoderme, Endoderme.

Pour s'adapter au milieu extérieur des tissus sécréteurs.

HISTOLOGIE

1 La mise en place des cellules

Méristème primaire. Parenchyme. Mérésis, auxésis, différenciation. Croissance primaire, cellules fondamentalement alternes. Chez certaines plantes il y a une croissance secondaire (cellules alignées). Les cellules se réunissent en tissus (une fonction, parfois deux - histologie), les tissus en organes (tige, racine, feuille - organographie), les organes s'agencent entre eux (architecture).

2. Les tissus primaires

2.1 le parenchyme sensu stricto

Les tissus formés de cellules encore indifférenciées ont un aspect proche : cellules vivantes isodiamétriques, à parois fines. On les trouve à côté des méristèmes. Mais leurs plastes sont indifférenciés. On les appelle "parenchyme au sens strict". Leur existence est fondamentalement transitoire, puisque toute cellule doit se différencier, mais parfois ils persistent plus ou moins longtemps. Il existe des cellules qui restent parenchymatiques qui ont pour rôle de "réserve de capacité", peuvent reprendre leurs divisions.

2.2 les tissus du métabolisme

2.21 le chlorenchyme

Tissu formé de cellules vivantes, à paroi minces, avec de nombreux chloroplastes. Présent dans les organes verts du végétal (feuille, mais aussi tige et parfois racines aériennes). Cellules jointives ; parfois la gélification de la paroi entraîne la formation d'un méat (petit). Un méat géant est une lacune. Chlorenchyme lacuneux, favorise les échanges gazeux (Surf x 30, atmosphère interne, rôle in métabolisme CAM)

2.22 les tissus de réserve (amylenchyme, protéenchyme, lipenchyme, hydrenchyme, etc.)

RÉSERVE DE BASE DES PLANTES.

Tissus formé de cellules vivantes, à paroi minces, isodiamétriques, caractérisées par l'accumulation de métabolites, présents dans

1) les organes souterrains tels que les racines (carotte, salsifis), les rhizomes (iris, crosne), les tubercules (topinambours, patate douce, pomme de terre);

2) de façon plus diffuse dans les tiges aériennes au niveau de la moelle, de l'écorce, ou associés aux tissus conducteurs (cas du Palmier Metroxylon, sagou);

3) dans les organes liés à la reproduction et notamment graines et fruits;

4) de façon plus inattendue dans des pétioles (côte de bette), des gaines (fenouils), des parenchymes tertiaires issus de cambia successifs (betterave rouge).

Les réserves sont très diverses.

Des glucides hydrosolubles dans le cytoplasme ou la vacuole, glucose et saccharose (raisin, canne à sucre), inuline (topinambour, artichaut).

Des glucides complexes, polymères non solubles.

Amidon, très fréquent, stockés dans les amyloplastes dans le cytoplasme, appelées AMYLENCHYMES (pomme de terre, pois chiche).

Lipides appelées LIPENCHYMES, sous forme de globules réfringents dans le cytoplasme. Plantes qui stocke des lipides sont appelées les Oléagineuses, graines (arachide, colza, noix, ricin) ou fruit (olive, avocat, palmiers à huile).

Protides appelées PROTÉENCHYMES, dans les vacuoles, sous des formes diverses, Plantes qui stocke des protides sont appelées les protéagineuses. Souvent dans les graines, après déshydratation, la vacuole prend la forme d'un grain d'aleurone (où 2 globoïdes, un cristalloïde ; couche à aleurones chez le blé ; intérêt des céréales complètes et légumineuses en régime végétarien).

L'air est important pour les plantes aquatiques. Il est stocké dans un AÉRENCHYME, tissu très lacuneux (nénuphar, jonc).

L'eau est importante pour les plantes des milieux secs. Plantes appelées HYDRENCHYMES. Elle est stockée dans des cellules de grande taille, à grande vacuole, où se trouve un mucilage (polysaccharide) ; plantes "grasses" (Cactus, baobab).

2.23 Les tissus d’accumulation de toxines

Tissus qui concentrent les sels ou les déchets métaboliques nocifs pour la plante. Plantes dépolluantes.

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