Transcript Structures et fonctions des plantes

Fonctions des plantes et
Anatomie des plantes
vasculaire
SBI3U
La biosphère dépend des plantes
La photosynthèse est à l’origine de la vie
Ce processus est une série de réactions chimiques par laquelle l’énergie
solaire est convertie en énergie chimique.
Les produits de la photosynthèse
(textile p. 541)
 La photosynthèse utilise le dioxyde de carbone (absorbé par
les stomates des feuille) et l’eau (absorbé par les racines du
sol) pour produire du glucose et relâche de l’oxygène comme
déchet.
 Le glucose est transformé en disaccharide pour le transport
dans le système vasculaire et stocké sous forme de
polysaccharide tel que l’amidon.
 Ces hydrates de carbones peuvent être convertis en cellulose
et utilisé pour former les structures de la plante. Les humains
peuvent pas digérer le cellulose.
L’agriculture
 Au Canada, 1 emploi sur 7 dépend de
l’industrie de l’agriculture.
 L’agriculture et l’agroalimentaire
représente presque 10% du produit
intérieur brut (PIB).
 Les produits de l’agriculture sont exportés
à travers le monde. Nos partenaires les
plus importants sont les États-Unis, la
Chine et le Japon.
 Nos produits les plus importants en
milliers de tonnes sont le blé (28 611); le
canola (12 642); l’orge (11 781) et le
maïs-grain (10 592)
La sécurité alimentaire
 Avec la croissance exponentielle de la population humaine mondiale
(9 milliards prévus d’ici 2050), la question de disponibilité de
nourriture pour chaque personne est un point de discussion
international.
 La sécurité alimentaire est définit comme l’état dans lequel tous
humains ont à tout moment accès à une nourriture suffisante, saine
et nutritive qui leur permet de répondre à leurs besoins
énergétiques et à leurs préférences alimentaire pour mener à une
vie saine et active.
 Croyiez-vous que nous somme présentement dans un état de
sécurité alimentaire?
Quelles sont les techniques
d’agriculture qui favorisent la
sécurité alimentaire?
La monoculture permet d’améliorer le rendement et la qualité des
cultures
L’agriculture durable permet le développement durable,
l’environnement et l’économie et la société
Les plantes sont des sources de
produits biochimiques et de
revenues importants
Les fins médicales: 25% des médicaments contiennent
des extraits végétaux, isolés ou synthétisés.
 Par ex., la pervenche rose a permit les taux de survie de
la maladie de Hodgkin de passé de 20% à 90%
Les biocarburants:
 Possibilité de remplacer les carburants fossiles pour
réduire les problèmes de changements climatiques
La réduction de l’érosion du sol:
 Les racines encre le sol en place et diminue la perte du
sol arable (les premières couches de sol fertile)
Les plantes, les loisirs et l’écotourisme
 L’écotourisme est très important au Canada, ceci est
reflété dans les intérêts de la population
L’anatomie des plantes vasculaires
Le système aérien est à la surface du sol.
 Tiges, troncs et feuilles (les organes vertes sont
photosynthétiques)
Le système racinaire est sous la surface du sol.
 Racines qui fixent la plante au sol, absorbent
l’eau et les minéraux essentiels
La cellule végétale
Représentation d'un chloroplaste :
(1) membrane externe ;
(2) espace intermembranaire ;
(3) membrane interne ;
(4) stroma ;
(5) lumen du thylakoïde ;
(6) membrane du thylakoïde ;
(7) granum (empilement de thylakoïdes) ;
(8) thylakoïde ;
(9) amidon ;
(10) ribosome ;
(11) ADN chloroplastique ;
(12) plastoglobule (gouttelette lipidique).
Les types de cellules végétales
(Tableau 13.3)
Les cellules parenchymateuses:
 Compose la plus grande partie de la plante
 Avec ou sans chloroplastes
 Fonctions: stockage, photosynthèse, échange gazeux,
protection, réparation et remplacement de tissus
Les cellules collenchymateuses:
 Formes de longs filaments (céleri)
 Fonctions: support, flexibilité, réparation et
remplacement de tissus
Les cellules sclérenchymateuses:
 Fibres (utilisé pour fabriquer le textile et les cordes) et
scléréides (l’enveloppe d’une graine ou l’aspect
grumuleux de la poire)
 Fonction: support à la plante mature
Les tissus végétaux
Le tissu méristématique:
 Tissu végétal embryonnaire (division cellulaire
rapide)
 3 types:
 Croissance primaire: Apicaux (longueur racine,
tige)
 Croissance primaire: Intercalaires (longueur
racines, tiges, feuilles)
 Croissance secondaire: Latéraux (circonférence
racines, tiges)
Le tissu protecteur:
 L’épiderme ou le périderme qui recouvre la
plante
 Certaines cellules de l’épiderme sont
spécialisées telles que les cellules de gardes et
les poils absorbants
Le tissu fondamental:
 Compose la majeure partie des structures
internes
Le tissu vasculaire (conducteur):
 Le xylème (transport de l’eau et des minéraux,
racinefeuilles) et le phloème (transport des
nutriments organiques)
Révision 13.1 et 13.2
 Quelles sont les 3 cultures qui composent la plus grande
part de l’alimentation humaine?
 Le blé, le canola et l’orge (le maïs-grain est presqu’aussi
important que l’orge)
 Explique pourquoi l’agriculture est importante pour la
société canadienne.
 1 emploi sur 7 est directement relié à l’agriculture
 L’agriculture et le secteur agroalimentaire composent 10%
du produit brut intérieur
 Nos cultures sont exportés à travers le monde
 Permet des relations étroites avec les É.-U., la Chine et le
Japon
Suite…
 Donne ton opinion sur l’efficacité et l’aspect durable de
la monoculture comme méthode pour augmenter le
rendement des cultures. Justifie ton opinion.
 Si un seul type de plante est cultivé sur de vaste superficie,
il faut un seul type d’engrais, les mêmes soins, les mêmes
pesticides, etc.
 L’agriculteur devient expert dans cette culture et augmente
son rendement.
 Source: http://www.agronomyjournal.org/index.php?option=com_article&access=doi&doi
=10.1051/agro:19930801&Itemid=129
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 Compare le système racinaire et le système aérien des
plantes.
 Le système racinaire est sous la surface du sol donc n’a pas
accès à la lumière. Il comporte les racines qui absorbent
l’eau et les minéraux et encre la plante au sol.
 Le système aérien comporte la ou les tiges et les feuilles.
Les feuilles et les tiges vertes sont photosynthétiques.
 Les deux systèmes sont reliés par le xylème et le phloème
dans les plantes vasculaires.
Suite…
Énumère 3 organites qu’on retrouve dans une cellule végétale et
explique leurs fonctions.
 Le chloroplaste: comprend les thylakoïdes qui contiennent les
photosystèmes munit de chlorophylle. La photosynthèse débute dans la
membrane des thylakoïdes.
Suite…
 La paroi cellulaire: se retrouve à l’extérieur de la
membrane cellulaire, donne de la structure à la cellule
grâce à la forte concentration de cellulose qui la compose.
 Le noyau, l’appareil de Golgi, le réticulum
endoplasmique, les ribosomes, la vacuole, les
lysosomes, les peroxysomes, la membrane
cellulaire, la membrane nucléaire, les centrioles,
le cytoplasme, le nucléoplasme. (voici une
bonne révision des organites:
http://askabiologist.asu.edu/les-parties )
http://www.inrp.fr/Ac
ces/biotic//morpho/h
tml/paroi.htm#struct
ure
Figure 1. Paroi d'une cellule
végétale (X 45 000) Racine de bois.
Suite…
 Voir Q. 3 p. 553
 Parenchymateuse sans chloroplastes
 Responsable du stockage d’amidon, d’huile et d’eau. Ces
cellules comprennent de grandes vacuoles et des parois
cellulaire minces.
 Dans les racines et les fruits
 Quel type de cellule spécialisé est une scléréide? Dans
quel tissu trouve-t-on des scléréides?
 Sclérenchymateuse
 Dans le bois secondaire (partie morte de la tige) et dispersé
dans la plante
Suite…
 Quels sont les 4 grands types de tissus végétales?
1.
Le tissu méristématique
2.
Le tissu protecteur
3.
Le tissu fondamental
4.
Le tissu vasculaire
 Voir Q. 10 p. 553
Les organes
Les feuilles
Les tiges
les racines
Les feuilles
 Le rôle essentiel de la feuille est identique chez les
gymnospermes (avec graines) et les angiospermes
(avec fleurs)
 Il s’agit de transformer l’énergie solaire en substance
nutritives grâce au processus métabolique de la
photosynthèse. La structure de la feuille permet cette
fonction. (autotrophe)
 Les feuilles fournissent l’oxygène et les substances
nutritives pour toute la biosphère. De plus, les feuilles
mortes fournissent l’énergie nécessaire aux
décomposeurs qui recycle la matière.
Cellule du mésophylle
palissadique
Cellule du mésophylle
lacuneux
Faisceau
conducteur
Paroi
cellulaire
Plasmodesme
Paroi cellulaire
Paroi
cellulaire
Cytoplasme
Paroi
cellulaire
Cytoplasme
Plasmodesme
Composantes de la feuille
Épiderme:
 Couche externe de cellules qui sert à protéger (contre les mycètes et les
bactéries) les cellules à l’intérieur de la feuille. Les cellules s’ajustent l’une
à l’autre comme l’épiderme humain le fait.
 Les humains peuvent se déplacer pour trouver un abris ou de l’eau tandis
que les plantes ne peuvent pas. Pour éviter une grande perte d’eau ou
une hyperhydratation, les cellules de l’épiderme produisent une cuticule.
 La cuticule est une mince couche cireuse et transparente. Donc,
évite la surcharge ou la perte d’eau ainsi que l’entrée et la sortie des gaz.
La transparence permet l’entrée des photons du Soleil.
Les stomates
 Les stomates sont les pores de la
cellules. Elles permettent l’échange
gazeux et sont particulièrement
nombreuses sur le revers des feuilles.
 Ils sont bordé de cellules de garde qui
travaillent en tandem pour contrôler
l’ouverture des stomates. Ils sont
aussi munis de chloroplastes, donc ils
sont photosynthétique.
 Plus l’ouverture est grande, plus de
dioxyde de carbone et d’oxygène sont
échangés.
Stomate ouvert (a) et fermé (b)
1 Cellule épidermique
2 Cellule de garde
3 Ostiole
4 Ions K+
5 Eau
6 Vacuole
Les trichomes
 Certaines feuilles ou tiges
 Les trichomes sont une excroissance à la surface de l’épiderme de la
feuille.
 Maintient la surface de la cellule fraîche et réduit l’évaporation (la perte d’eau)
 Certaines secrètent des substances collantes ou toxique pour éloigner les
herbivores (adaptation évolutionnaire).
La membrane spongieuse des feuilles
 Les cellules du tissu parenchymateuse (spongieux)
sont espacées qui lui permet de contenir l’air (le dioxyde
de carbone, l’oxygène et l’azote) et la vapeur d’eau.
 L’eau qui s’évapore de la stomate constitue la
transpiration de la plante.
Le tissu vasculaire des feuilles
 Les nervures des feuilles sont composées de xylème et
de phloème.
 Elles ont trois fonctions:
 Elles transportent l’eau jusqu’aux feuilles;
 Elles apportent les minéraux dissous jusqu’aux feuilles;
 Elles évacuent de la feuille le glucose dissous.
Les cellules du mésophylle
palissadiques des feuilles
 Cellules longues et étroites
 Orientation vertical. Donc, un extrémité est exposé au
photons tandis que l’autre aux gaz (O2 et CO2)
 Riche en chloroplastes.
Question pratique à l’examen
Selon toi, les plantes en
milieu arides ont-elles plus
ou moins de stomates que
les plantes en milieu
humide? Explique ta
réponse.