angiosperme

Tronc commun –sections
internationales
La reproduction sexuée chez les
plantes à fleurs, cas d’angiospermes.
Mustapha elhasnaoui
Partie 2 : La reproduction chez les plantes
Introduction générale :
La reproduction des végétaux est le moyen qui permis le développement des
plantes et pour les arbres de faire des fruits. Dans un sens plus large, c'est
l'ensemble des moyens qu'ont les plantes pour produire de nouvelles
plantes.
Dans le monde végétal, il existe 7 grandes familles :
-champignons
- lichen
- Les algues
- Les mousses
- Les fougères
- Les gymnospermes
- Les angiospermes
Chapitre 1 : La reproduction sexuée chez les plantes à
fleurs, cas d’angiospermes.
Introduction :
Les angiospermes sont des plantes à fleurs dont les graines sont enfermées
dans des fruits. La formation des fruits est le résultat du développement de
la fleur suite à la pollinisation et à la fécondation. Quand le fruit devient
mûr, il libère des graines qui peuvent germer et former de nouvelles
plantes.
- Quel est le rôle de la fleur dans la reproduction sexuée chez les
angiospermes ?
- Comment aboutissent la pollinisation et la fécondation à la formation
du fruit ?
- Quelles sont les manifestations morphologiques et physiologiques de la
germination ?
I- la fleur ; organe de reproduction des angiospermes
1- organisation d’une plante à fleur
Il existe trois organes végétatifs principaux : la racine, la tige et la feuille.
• La racine, organe en général souterrain
• La tige, le plus souvent aérienne,
• Les feuilles, souvent aplaties et de couleur verte, fixées à la tige au
niveau des nœuds, sur lesquels on trouve aussi un bourgeon axillaire, à
l'origine des futurs rameaux, terminés par un bourgeon terminal.
Les organes reproducteurs, chez les angiospermes, sont les fleurs.
2- La mise à fleur
Au début du printemps, la plante édifie une ou plusieurs fleurs. Le
développement d’une fleur se fait à partir d’un bourgeon floral.
3- dissection de la fleur
Les pièces florales sont les différentes parties de la fleur, organe de
reproduction des Angiospermes. Les principales pièces florales sont :
les sépales (l'ensemble constitue le calice). Ils sont les pièces les plus
externes et protègent les fleurs ;
les pétales (l'ensemble constitue la corolle), très souvent colorée ;
les étamines (l'ensemble constitue l'androcée), Les pièces fertiles
mâles ;
les carpelles (l'ensemble constitue le gynécée), pièces fertiles
femelles ;
le pédoncule floral : pièce florale en forme de tige qui porte les fleurs;
les bractées : pièces florales en forme des feuilles.
4- diagramme floral et formule florale
Les pièces florales constituent des cercles concentriques. Ainsi on
peut décrire la structure de la fleur d’une espèce donnée par un
schéma dit diagramme floral, et une formule dite formule florale.
Bien qu’on retrouve souvent les mêmes éléments de la fleur
chez toutes les angiospermes ; la structure florale varie d’une
espèce à l’autre. Ainsi on peut trouver des fleurs simples ou des
fleurs composés (association de plusieurs fleurs en une structure
unique) ; des fleurs monosexuées comportant les éléments
reproducteurs uniquement mâle ou femelle, ou des fleurs bisexuées
comportant les éléments des deux sexes.
La formule florale : est une méthode permettant de représenter la structure
d'une fleur à l'aide des chiffres, des lettres et des symboles divers.
Exemple :
5S + 5P + nE + 5C
La fleur est hermaphrodite (bisexuée
) , contient 5 sépales , 5 pétales ,
un très grand nombre des étamines et 5 carpelles .
II- androcée ; organe reproducteur mâle
1- Etude des étamines
étamine est l'organe mâle de la reproduction chez
les végétaux supérieurs ou angiospermes. Elle se compose
d'un filet et d'une anthère au sommet(c'est la partie fertile de
l'étamine, constituée des sacs polliniques qui contiennent
le pollen) . L'ensemble des étamines forme l'androcée.
L’anthère comporte 4 sacs polliniques qui à maturité libèrent les
grains de pollen, suite à l’ouverture des fentes de déhiscence.
2- Structure du grain de pollen des angiospermes
.
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. Schéma d’un grain de pollen
Le pollen forme, chez les végétaux supérieurs,
l'élément fécondant mâle de la fleur.
Le grain de pollen est formé de deux cellules, une de grande taille dite cellule
végétative au sein de laquelle se trouve une petite cellule dite cellule reproductrice
3- Formation des grains de pollen
Au niveau du jeune sac pollinique, des cellules mères diploïdes
subissent une méiose qui, à partir de chaque cellule diploïde, donne
quatre cellules haploïdes ( microspores) .
Ces cellules haploïdes germent au sein du sac pollinique . Cette germination
aboutit à la formation du grain de pollen formé de deux cellules.
III- le gynécée ; organe reproducteur femelle
1- l’organisation d’un gynécée
Le pistil : appelé
aussi
gynécée est
l’appareil
reproducteur femelle des
fleurs. Il est constitué de trois
parties : le stigmate, le style et
l’ovaire. L’ovaire est formé
d’un ou plusieurs carpelles.
L'ovule : est un organe qui
contient le gamète femelle (
l'oosphère).
2- formation du sac embryonnaire
Antipodes
2 noyaux
2 synergides
cellule centrale
à 2 noyaux
l’oosphère.
A l’intérieur du jeune ovule, un archéospore, cellule du nucelle, se
divise en une cellule pariétale et une cellule sporogène qui représente
la cellule mère du gamète femelle. La cellule pariétale disparait alors
que la cellule sporogéne diploïde (2n) subit la méiose et donne quatre
mégaspores haploïdes dont trois dégénèrent et une seule subit trois
mitoses successives et donne le sac embryonnaire.
le sac embryonnaire mature est formé de 3 cellules dites
Antipodes ; 2 synergides une cellule centrale à 2 noyaux ; en plus
du gamète femelle c'est-à-dire l’oosphère.
3- organisation de l’ovule
Funicule: Zone intermédiaire entre le placenta et l’ovule
Chalaze: Base d'attache du nucelle au tégument de l'ovule, par où
pénètrent les sucs nourriciers
Micropyle: Ouverture dans les téguments de l'ovule
Sac embryonnaire: gamétophyte femelle
Nucelle: le tissu qui constitue la partie centrale de l'ovule entourée
par les téguments.
Au sein du nucelle, une cellule mère diploïde (2n) subit une méiose et donne
4 cellules haploïdes dont 3 dégénèrent. La cellule restante est une mégaspore.
La mégaspore subit 3 mitoses au sein de l’ovule pour donner 8 cellules formant
le sac embryonnaire. 2 des 8 cellules restent fusionnées en une cellule à 2
noyaux.
IV- la pollinisation et la germination du grain de pollen.
1- La pollinisation, phénomène nécessaire à la formation du fruit
Expérience 1 : une fleur avec un pistil et des étamines , La fleur
donne un fruit .le pollen parvient à atteindre l’ovule.
Expérience 2 : une fleur ouverte avant sa maturité ; on supprime
les étamines et on entoure le pistil de gaze afin de le protéger de
tout contact avec le pollen. La fleur ne donne pas de fruit. Le pollen
ne parvient pas à atteindre l’ovule.
Expérience 3 : la fleur est traitée comme dans l’expérience 2 ,
mais à maturité, on dépose volontairement du pollen sur son pistil.
La fleur donne un fruit.
Explication : les grains de pollen produisent des gamètes qui
fécondent les ovules qui se transforment en graines . Le pistil lui
se transforme en fruit .
La formation du fruit nécessite le dépôt des grains du pollen sur le
stigmate du gynécée.
A maturité le sac pollinique s’ouvre par les fentes de déhiscence
et libère les grains de pollen.
La pollinisation est le processus de transport des grains de pollen
depuis les étamines vers le pistil; soit par autofécondation soit par
fécondation croisée : le pollen d'une fleur se dépose sur les stigmates
d'une autre fleur de la même espèce, processus qui fait souvent
intervenir un insecte pollinisateur tel que l'abeille (pollinisation
entomophile) , une espèce animale, le vent ( pollinisation
anémophile) et l’Homme.
Les agriculteurs coupent les branches de l’arbre mâle puis les
fixent sur les branches de l’arbre femelle au moment de
fleurissement du palmier dattier. Ceci permet d’assurer une bonne
récolte des fruits.
Le rendement agricole( quantité de fruit) est toujours supérieur en présence
d’abeilles dans les champs par rapport aux cas où il y a absence d’ abeilles :
- pour les orangers ; 100 Kg au lieu de 40 Kg.
- pour les amandes ; 10.5 Kg au lieu de 0.15 Kg.
- pour le tournesol ; 300 Kg au lieu de 100 Kg.
la production des fruits par les arbres fruitiers est réduites à des niveaux très
bas en absence d’insectes pollinisateurs ; notamment les abeilles.
2- La croissance du tube pollinique permet l’acheminement des gamètes mâles
Le grain de pollen germe après
s’être déposé sur le stigmate. Ainsi il
émet un tube dit pollinique ».
Le tube pollinique est
un
prolongement
de
la
cellule
végétative. Il traverse les tissus du
style ; et se dirige vers l’ovule.
Durant cette croissance le noyau
végétatif est toujours à l’extrémité
du tube poursuivi par la cellule
reproductrice qui subit une mitose
et donne deux cellules haploïdes. Ce
sont deux gamètes mâles.
Les deux gamètes mâles sont dits anthérozoïdes. Lorsque le tube
pollinique se rapproche de l’ovule le noyau végétatif dégénère.
V- la double fécondation et la formation de la graine et du fruit
1- La double fécondation
Le tube pollinique pénètre dans l’ovule à travers le micropyle. Il
traverse le nucelle pour atteindre le sac embryonnaire.
Au niveau du sac embryonnaire on assiste au phénomène de
la double fécondation.
Ainsi l’un des anthérozoïdes féconde l’oosphère pour donner
l’œuf principal (2n). L’œuf principal est à l’origine de l’embryon.
Le deuxième anthérozoïde fusionne avec les deux noyaux du sac
pour donner l’œuf secondaire (3n) à l’origine de l’albumen.
L'albumen est un tissu de réserves nutritives de la graine.
2- La formation de la graine et du fruit
Après la fécondation les synergides et les antipodes dégénèrent.
L’ovaire se transforme en fruit ; l’ovule se transforme en graine.
L’œuf principal se développe par mitose, pour donner l’embryon.
L’œuf secondaire se développe par mitose pour donner l’albumen.
VI- la germination de la graine chez les angiospermes.
1- Les conditions et les manifestations morphologiques de la germination
Lorsque les conditions sont favorables (O2; humidité ; T°), la graine
germe, elle passe ainsi de la vie ralentie à la vie active. L’embryon
se nourrit durant les premiers jours de la germination des
réserves de la graine. La croissance de l’embryon donne lieu à une
plantule constituée de racines, tige ; cotylédons, feuilles et
bourgeon terminal. Les réserves s’épuisent au fur et à mesure de
la croissance de la plantule. Après le développement des racines et des
feuilles, la plantule devient autonome sur le plan de sa nutrition.
2- Les conditions de la germination
Pour qu' il y a germination:
- la graine doit être saine;
- L’humidité suffisante;
- Température convenable;
- Présences de dioxygène