Organisation végétale

Les Végétaux peuvent être classés en fonction de leur durée de leur cycle de vie :

• annuelle : d'un an ou moins annuelles.
• bisannuelles : de deux ans avec généralement la production des graines la deuxièmes années.
• pérennes (ou vivaces) de plus de deux ans à plusieurs milliers d'années.

Structure des végétaux

Pour pouvoir prélever les ressources nécessaire à leur survie, leur développement et leur reproduction, les plantes sont composées de deux systèmes :

• racinaire, qui permet de puiser dans le sol, l'eau et les minéraux et qui constitue la principale source de [[nutrition végétale]]. Il est formé par les [[racine]]s.
• caulinaire, qui permet de capter dans l'air, la lumière et le \(CO_2\). Il est formé par les tiges et les [[feuille]]s.

Note

Les deux systèmes ont besoins d'échanger mutuellement leurs ressources.

Les feuilles, les tiges et les racines forment les trois principaux organes des plantes. Ils sont constitués de trois types de tissus :

• de revêtement qui protége la plante de son environnement.
• conducteurs qui servent au transport de la plante.
• fondamentaux.

Note

Chaque catégorie de tissus forme un corps continu mais leurs caractéristiques varient en fonction de leur position au sein de la plante.

Les tissus

De revêtement

Les tissus de revêtement servent de protection contre l'évaporation et les autres êtres vivants. Ils sont composés d'une couche de cellules serrées appelée épiderme chez les plantes non ligneuses. Elle sécrète au niveau du système caulinaire, une couche cireuse appelée cuticule qui limite l'évaporation.

Note

Chez les plantes ligneuses, l'épiderme est progressivement remplacé par une nouvelle couche durant la croissance secondaire appelé périderme.

Note

Les poils absorbants des racines sont une extension de l'épiderme.

Il existe des excroissances épidermiques des tiges appelées trichomes qui servent à protéger la plante :

• des insectes et autres prédateurs. Ils peuvent parfois sécréter des liquides visqueux ou toxiques.
• de l'évaporation en réfléchissant la lumière.

Conducteurs

Chez les plantes, les existe deux types de tissus conducteurs qui servent au transport des substance :

• le xylème qui transporte la sève brute composée d'eau et les nutriments.
• le phloème qui transporte les glucides (sève élaborée).

Stèle ensemble des tissus conducteurs.

Les zones d'apparition du xylème et du phloème sont localisées :

• pôle vasculaire (phloème).
• zone criblé (xylème).

Note

Les vaisseaux de même type se retrouvent localisés dans certaines zones.

Xylème

Les cellules conductrices de la sève brute sont de forme allongées, tubulaires et mortes. Il en existe de deux types :

• les trachéides : cellules longues et effilées (avec les extrémités en pointe). La sève circule par des ouvertures latérales appelées ponctuations.
• les éléments du vaisseau : chaque extrémité se trouve en contact avec les cellules voisines par des perforations.

Les étapes de la mise en place du métaxylème. Ce processus conduit à la mort des cellules.

1. Perforation des parois où le conduit passera.
2. Rigidification de la paroi par des dépôts de lignines.
3. Dégradation des organites restants.

Note

Seule la paroi secondaire subsiste.

Phloème

Les cellules conductrices de la sève élaborée sont allongées et étroites. Elles sont appelées cellules du tube criblé.

Tube criblé ensemble des cellules les unes à côté des autres qui forme un tube.

Les étapes de la mise en place de vaisseaux du phloème :

1. Division cellulaire qui donne naissance à deux cellules : une petite et une grande.
2. Agrandissement des plasmodesmes pour permettre le passage de la sève élaborée. La nouvelle structure s'appelle crible.
3. Dégradation des organiques de la grande cellule mais conservation de la petite qui se charge de produire les molécules nécessaire sa survie de sa grande sœur.

Les tissus fondamentaux

Les tissus fondamentaux sont des tissus de remplissage. Certaines parties peuvent être spécialisées notamment dans :

• le stockage.
• la [[photosynthèse]].
• le soutien.

Il existe principalement trois tissus fondamentaux  :

• Le parenchyme formé de cellules vivantes et pas totalement soudées. Il sert au transport et au stockage et qui synthétise les substances produites.
• Deux qui servent au soutien. Ils sont formés de cellules mortes et jointives :
  • Le collenchyme formé de cellules allongées avec une paroi souple et épaisse en cellulose.
  • Le sclérenchyme formé de cellules avec une paroi très épaisse, rigide de type bois (lignifiée).

Note

Les cellules ont des structures et différences organisationnelles adaptées aux fonctions particulières qu'elles doivent accomplir.

Méat espace entre les cellules dans le parenchyme.

En fonction de leur position dans la plante, on distingue :

• la moelle qui se situe à l'intérieur du cylindre vasculaire.
• le cortex qui se situe à l'extérieur du cylindre vasculaire.

Tissus sécréteurs

Les tissus capables de sécréter des substances sont : - Dans la racine, le péricycle - Parties aériennes Remplacer au moment de la croissance secondaire par :- subéro-phéllodermique et libéro-ligneuse

La tige

La tige permet d'élever :

• les feuilles vers la lumière.
• les organes reproducteurs pour faciliter la reproduction et la dispersion des graines.

Elle forme une structure segmentée et répétitive appelé phytomère. Chaque segment composé :

• d'un nœud.
• d'un entre nœud.
• de feuilles.
• de bourgeons axillaires.

Les vaisseaux sont regroupés dans des faisceaux libéroligneux.

Sous l'épiderme, les tissus sont composés de l'extérieur vers l'intérieur:

• Cortex :

  • Cuticule hydrophobe qui recouvre la tige pour limiter l'évaporation
  • Épiderme.
  • Parentichyme cortical avec des renforcements càd des amas de collenchymes qui renforcent la structure.

• La stéle :

  • Un parenchyme medullaire (ou lacune pour les Eudicotylédones) avec des pôles vasculaires répartis en cercle. Ils contiennent les vaisseaux : vers l'extérieur le phloème et l'intérieur le xylème.

  Les vaisseaux (pôles vasculaires)

Les faisceaux criblo-vasculaires sont produits à plusieurs endroits autour du parenchyme médullaire dans les poles vasculaires. Orienté :

• vers l'intérieur le xylème, produit au niveau du pole vasculaire de façon centrifuge.
• vers l'extérieur le phloème, produit par le pôle criblé de façon centripète.

Centripète (opposition centrifuge) force diriger vers l'intérieur (extérieur).

Chez les Eudicotyléons, les faisceaux sont séparés par le cambium fasciculaire.

Tige modifiée

Il existe des tiges modifiés comme :

• Stolon organe de division asexué.
• Rhizome organe de réseve avec un diamètre supérieur à 1cm.
• Tubercule tige souterraine de réserve.
• Bulbe zone de réserve entourée de feuilles mortes.

Cotylédon

Les angiospermes se distinguent en deux groupes :

• monocotylédones.
• eudicotylédones.

Les différences entre les Eucotylédones et les monocotylédones

	Eucotylédones	Monocotylédones
Racinaire
Racine	Pivotante	Fasciculée avec mort de la racine embryonnaire
Stèles racines	Cylindre vasculaire (regroupé au centre de la racine)
Endoderme de subérine	Bande de Caspary Forme un cadre	En forme de fer à cheval
Zone d’échanges	Par toutes les cellules	Cellules spécialisées
Parenchyme médullaire		parois subérifiés pour rigidifier la structure et protéger les vaisseaux.
Caulinaire
Faisceaux libéroligneux	Adjacent au cortex	Dispersé
Pôle vasculaire	Un seul cercle	Plusieurs cercles
Feuilles
Face ventrale (haut)	Parenchyme palissiatique	Parenchyme lacuneux
Face dorsale	Parenchyme lacuneux	Parenchyme lacuneux

Note

Les stomates ne se trouvent que sur le parenchyme lacuneux.

Le cambium

Le cambium est un cylindre monocouche de cellules méristèmiques qui sépare et produit d'un côté :

• la moelle et le xylème
• le phloème et le péricycle

Les cellules se divisent et ajoutent une rangé de cellules.

Vers l'intérieur du xylème vers l'extérieur du phloème

Certaines cellules vont devenir des longues et allongées perpendiculairement au rayon vasculaire qui relient le xylème ou phloème. L'augmentation de circonférence permet d'augmenter le transport pour fournir les minéraux et l'eau nécessaire aux parties aériennes plus nombreuses.

Dans les régions tempérées, la croissance est alternée. Elle s'arrête en hiver et reprend au printemps lorsque les températures se réchauffent.

Dendrochronologie étude des anneaux de croissance des arbres.

Note

Au fur et à mesure que l'arbre vieilli les plus anciennes parties du xylème cessent de conduire la sève. Cette région forme le duramen.

Le phellogène

Le phellogène produit deux tissus :

• vers l'intérieur, le phelloderme tissu qui joue un rôle de stockage.
• vers l'extérieur, les cellules sécrètent du suber (appelé également liège) qui protège contre les pertes d'eau au niveau de l'épiderme avant de mourir.

Avec le temps, le phellogène se fend puis tombe avec l'écorce.

On trouve par endroits des fentes horizontales, appelés lenticelles, où les cellules sont moins tassées pour permettre les échanges gazeux.

Rhytidome ensemble des péridermes accumulés.

Organisation générale des plantes à fleur

On distingue deux grands moments dans la vie des plantes à fleur caractérisées par la présence ou l'absence de fleurs, les phases :

• végétative (absence).
• reproductives (présence).

La floraison

L'apparition des fleurs et des feuilles a lieu sur les méristèmes apicaux caulinaires :

• végétatif (feuille tige et racine).
• reproducteur (fleur).

Le méristème se développe en trois phases :

1. Phase juvénile n'a pas la potentialité de former les organes de reproduction.
2. Phase adulte peut former une fleur lorsque les conditions sont réunies.
3. Phase reproductive méristème floral actif.

Les plantes déterminent la période de floraison principalementgrâce à la photopériode. Elles mesurent la durée de la nuit grâce à des récepteurs appelés phytochromes présent dans leurs feuilles. Le signal est transmis par les vaisseaux du phloème vers les méristèmes.

Phytochromes récepteurs sensibles à la lumière.

Les phytochromes existent sous deux formes :

• Pr pour red
• Pfr pour far red

La floraison peut être contrôler par d'autres facteurs comme :

• la durée des jours.
• le stade de la vie.
• l'activation des certains gènes.
• la vernalisation
• le taux d'hormone.

Vernalisation exposition au froid indispensable à la floraison.

Fleur

La fleur est un organe de reproduction des plantes à fleur. Elle est attachée à la tige, appelé pédoncule, par un réceptacle floral. On trouve parfois sous le pédoncule une petite feuille appelée bractée.

Diagramme florale schéma en coupe transversale de fleur qui a pour but de montrer la structure de la fleur.

Formule florale écriture symbolique de la structure de la fleur.

Périanthe ensemble des pétales et des sépales.

Calice ensemble des sépales.

Corolle ensemble des pétales.

Lorsque les sépales et les pétales sont indifférenciés, on parle de tépales.

Périgone ensemble des tépales.

Les fleurs :

• Hétérochlamyde pétales et sépales différents.
• Homochlamyde tépales.
• Haplochlamyde soit les sépales, soit les pétales.
• Achlamyde pas de pétales et pas de sépales.

Pluriloculaire (opposition à uniloculaire) plusieurs ovules par carpelles (un seul).

Les plantes sont dites :

• Hermaphrodite la fleur possède les deux organes sexuelles.
• Monoïque la plante porte des fleurs mâles et femelles séparées.
• Dioïque les fleurs de chaque sexe sont séparées pied.

Éperon corolle ou calice en forme de tube qui contient le nectar.

Androcée ou étamines Pistils

Inflorescence ensemble des fleurs portées sur une tige.