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Les plantes vivent fixées

lundi 22 août 2016 par Joëlle Mirabaud

Chapitre 4 de Terminale S

Pré-requis vu en Seconde : végétaux chlorophylliens, producteurs primaires grâce à la photosynthèse, point de départ des chaînes alimentaires, indispensable dans la majorité des écosystèmes. La photosynthèse se fait dans les chloroplastes qui transforment l’énergie lumineuse en énergie biochimique, la matière première minérale est alors transformée en matière organique.

I :Résultats de l’évolution ayant permis la vie fixée des plantes
A : La plante échange avec l’air et le sol
p102, 103 :
L’organisation fonctionnelle des plantes est mise en relation avec les exigences d’une vie fixée entre deux milieux, l’air et le sol. Nous allons étudier quelques angiospermes (plantes à fleurs). Elles sont soit herbacées (sans lignine) soit arbustives ou arborescentes (ligneuses).
Les plantes ne pouvant se déplacer, développent de grandes surfaces d’échanges avec l’atmosphère (feuilles / échanges de gaz O2, CO2, capture de photons) et avec le sol (racines captant l’eau et les sels minéraux qui y sont dissous). La forme des parties aériennes et souterraines est adaptée au milieu, contrôlée par les gènes du développement. Leur croissance géométrique de type fractale crée une structure aérée (grand maigre plutôt que petit gros).

B : Caractéristiques anatomiques et flux de matière
p104 à 107 :
Le CO2 pénètre dans les feuilles par les stomates majoritairement présents dans l’épiderme inférieur des feuilles. L’ouverture stomatique ou ostiole s’ouvre en présence de lumière et d’humidité.
De l’eau et les sels minéraux dissous (nitrate, phosphate...) sont pompés par les poils absorbants portés par les radicelles, par flux passif créé par différence de concentration.
Les vaisseaux de sève conduisent l’eau et les molécules dissoutes dans la plante, notamment entre systèmes aérien et souterrain. Les vaisseaux de sève brute (xylème) mènent l’eau et les sels minéraux aux feuilles, grâce à la poussée racinaire et à la capillarité. Les vaisseaux de sève élaborée (phloème) mènent l’eau et les molécules organiques issues de photosynthèse dans le reste de la plante, grâce à la capillarité et à la gravité.
Bilan : schéma général de la plante, p113.

C : Lutte pour la survie
p108, 109 :
Contre les prédateurs et parasites, la plante possède des structures constitutives, innées, codées génétiquement. Ces structures éloignent les phytophages (épines, poils, cuticule, toxine...) ou attirent les prédateurs de parasites. De plus, des mécanismes de défense supplémentaire sont induits lors de l’attaque (exemple : éthylène + tanin des acacias contre les koudous).
En région sèche, les stomates se trouvent dans des creux qui conservent mieux l’humidité (feuille roulée, crypte pilifère p114). La taille du système racinaire dépend de la disponibilité en eau et ions du sol (p105).
En hivers, les plantes entrent en vie ralentie et diminuent leur partie aérienne (arbres à feuilles caduques avec bougeons écailleux) ou même suppriment cette partie aérienne pour concentrer leurs réserves dans leur partie souterraine à l’abri du gel , plantes à oignon, bulbe ou rhizome).

II : Reproduction des plantes liées à leur vie fixée
A : Fleur puis fruit
p118 à 121 :
L’organisation florale en verticilles V1 = calice formé de sépales, V2 = corolle formée de pétales, V3 = étamines (sac de pollen, gamète mâle), V4 = pistil (avec ovule(s), gamète femelle), est contrôlée par des gènes de développement A (V1+V2), B (V2+V3) et C (V3+V4).
Après pollinisation, l’ovaire se transforme en fruit contenant une (ou plusieurs) ovule qui, fécondée, devient graine.

B : Coévolution entre animal et plante
p122 à 125 :
Grains de pollen et ovules sont matures à des périodes différentes. Ceci permet la fécondation croisée, le brassage génétique et la biodiversité. La pollinisation peut dépendre du vent, ces plantes anémogames sont petites, produisent beaucoup de pollen lisse et ont un pistil bien développé. La pollinisation dépend plus souvent d’insectes, ces plantes entomogames produisent du nectar nutritif, du pollen assez gros à relief adhésif ou accrocheur. La coévolution de 2 espèces améliore la pollinisation de l’une et la nutrition de l’autre.
La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance. Là encore certaines graines sont petites, légères, à aile ou parachute... elles sont dispersées par le vent. D’autres sont dans des fruits charnus, nutritifs, colorés et odorants pour attirer les animaux coévolués. La dissémination est alors améliorée et parfois la germination est favorisée par passage dans le tube digestif.
Bilan : organisation et fonction de la fleur, page 129


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