(1 semaine) La morphogénèse : division et croissance cellulaire Introduction : Les végétaux sont des eucaryotes dont les cellules possèdent des chloroplastes, une vacuole ainsi qu'une paroi rigide externe. La croissance est à l'origine de l'augmentation de taille de la plante. Elle se fait notamment par division cellulaire. La division cellulaire dépend du programme génétique. L'organogenèse contrôle la mise en place d'organes et de tissus différenciés. La morphogenèse constitue l'ensemble des mécanismes (croissance, organogenèse) qui participent à l'édification d'une plante. Quelles sont les parties du végétal impliquées dans l'organogenèse et la croissance ? 1 Les cellules à l'origine de la croissance. 1.1 Localisation des zones de croissance. TP : Les mécanismes de la morphogenèse végétale Si on trace une série de traits régulièrement espacés sur l'extrémité de la racine. Après quelques jours, on remarque que les traits sont nettement plus espacés au niveau de l'apex. On en déduit donc que c'est au niveau de l'apex qu'a lieu la croissance végétale. Remarque : la croissance de la tige et des racines est réalisée par l'activité de leurs extrémités appelées apex caulinaire et apex racinaire. 1.2 Le rôle des apex. La croissance en longueur se fait selon deux mécanismes : division cellulaire et élongation des cellules. 1.3 Conclusion. C'est l'activité permanente des apex caulinaire et racinaire qui est à l'origine de la croissance et de la formation de nouveaux organes. Remarque : les végétaux ont une croissance indéfinie, car contrairement à la plupart des animaux, ils poursuivent leur croissance tout au long de leur vie. 2 Les mécanismes croissance. cellulaires caractérisant les zones de 2.1 Le méristème est une zone de mitose. Dans l'apex racinaire, les cellules possèdent un noyau volumineux. Dans beaucoup de ces cellules, des chromosomes sont visibles. On en déduit qu'elles se divisent : c'est la mitose. Ces cellules sont indifférenciées. Ce territoire spécialisé dans la division cellulaire est appelée méristème. 1 2.2 Les cellules issues de la mitose se différencient. cellule m� rist� matique Le devenir des cellules issues de la mitose des cellules m� rist� matiques mitose cellule diff� renci� e cellule m� rist� matique mitose Au-dessus du méristème se trouve une zone où les cellules sont de grande taille, s'allongent mais ne se divisent pas : c'est la zone d'élongation. Ces cellules proviennent de l'activité du méristème. Elles acquièrent des vacuoles qui fusionnent progressivement, ainsi qu'une paroi cellulaire de plus en plus épaisse : ces cellules se différencient (certaines deviennent des poils absorbants). cellule diff� renci� e cellule m� rist� matique 2.3 Conclusion. Après la prolifération cellulaire au niveau du méristème, a lieu la croissance par élongation des cellules. C'est ce qui explique la croissance du végétal au cours de la morphogenèse. 3 L'appareil végétatif des plantes se ramifie. 3.1 L'appareil souterrain se ramifie. Certaines cellules de la racine principale se dédifférencient et forment un nouveau méristème primaire qui va produire une racine secondaire : ce n'est donc pas le méristème primaire de la racine principale qui est directement à l'origine des méristèmes des racines secondaires (Page 91). 3.2 L'appareil aérien se ramifie. Le méristème apical caulinaire produit directement la tige, les feuilles et les bourgeons axillaires. Ces derniers contiennent les méristèmes axillaires (= méristèmes primaires) à l'origine de la ramification de l'appareil aérien (Page 89). 4 Conclusion. La mitose est localisée dans les méristèmes. Elle permet de produire : des cellules qui vont ensuite se différencier et participer à la croissance et à la structuration de l'organisme (feuilles, tiges, racines), – des cellules qui restent indifférenciées et qui vont à leur tour constituer des méristèmes (apical ou axillaire). – Remarque : les méristèmes primaires permettent la mise en place des différents organes de la plante ainsi que sa croissance en longueur (les méristèmes secondaires permettent la croissance en épaisseur). différenciation cellule indifférenciée cellule différenciée http://www.inrp.fr/ dédifférenciation 2