La reproduction sexuée et non sexuée des végétaux

Procréation et reproduction non sexuée des
végétaux
C3 : Les divers modes de reproduction
Procréation et reproduction non sexuée (bouturage…)
Notions visées au C3 :
- Reconnaître la fleur comme un organe sexuel des végétaux à graines
- Savoir mettre en évidence la gde diversité de formes et de constitution des fleurs
- Repérer ds une fleur bisexuée les organes mâles ou étamines et l’organe femelle, le pistil,
contenant l’ovaire
- Savoir montrer qu’à maturité les étamines libèrent des grains de pollen transportés sur le
pistil (pollinisation)
- Le fruit provient de la transfo du pistil de la fleur après la pollinisation
- Ce pistil contient un ou plusieurs ovules(s)
- Pr qu’un ovule se transforme en graine, il faut qu’il soit fécondé par un grain de pollen
- Savoir expliquer que les graines proviennent de la fécondation qui a lieu à l’intérieur de
l’ovaire
- Concevoir le cycle de vie d’une plante (en fin de séquence)
I/ La reproduction sexuée
Les fleurs st les organes reproducteurs des végétaux : les fleurs fécondées se transforment
progressivement en fruits contenant des graines. Une fois semées, ces graines donneront une
nouvelle plante de la même espèce.
La fécondation nécessite la pollinisation et la germination.
A/ La fleur
1) Composition
→ Le pédoncule floral
→ Les sépales, formant le calice
→ Les pétales, formant la corolle, ac svt à leur base des nectaires (secrétant du nectar sucré) et
des glandes odorantes (parfum).
→ Des étamines (appareil reproducteur mâle) : chaque étamine présente à l’extrémité du filet
une partie renflée : l’anthère. A maturité, l’anthère s’ouvre par deux fentes et libère une poudre
jaune formée de milliers de grains de pollen microscopiques.
→ Le pistil (appareil reproducteur femelle), l’organe central : il est constitué d’un ovaire qui
contient des ovules répartis en un ou plusieurs carpelles et est surmonté d’un style terminé par
un stigmate.
2) Caractéristiques
• Les fleurs présentent des différences :
- nbre de sépales, de pétales, d’étamines
- forme du pistil
- pièces florales soudées ou non
• Certaines portent des fleurs ms celle-ci n’ont pas de pétales vivement colorés et peuvent dc
passer inaperçues.
• Les fleurs peuvent être sur la même plante (noisetier), sur des pieds séparés (peuplier),
regroupés en un ensemble que l’on prend pr la même fleur (marguerite), d’autres st regroupés en
grappes (marronnier, lilas).
B/ Le transport des graines de pollen sur le stigmate : la pollinisation
• Qd la fleur s’épanouit, les étamines mûrissent et, à un moment, leurs anthères s’ouvrent et
libèrent les grains de pollen.
• La pollinisation peut se faire :
- Par le vent : les étamines st en général très longues et très nombreuses et contiennent
des millions de grains de pollen.
Eg : noisetier
- Par les insectes : ds ce cas, la fleur secrète généralement du nectar et présente des
couleurs vives.
Ds son territoire de récolte, chaque abeille ne visite que des fleurs de même espèce, ce
qui garantie l’effet de la pollinisation.
Eg : marronnier
• Le pistil peut-être pollinisé :
- par le pollen de la même fleur : il s’agit de l’autopollinisation
- par le pollen d’une autre fleur: c’est la pollinisation croisée.
C/ La fécondation
→ Une fleur est fécondée qd le grain de pollen arrive au contact de l’extrémité du pistil.
→ Si les conditions st favorables (pas de pluie qui fait éclater les grains de pollen), il développe
un prolongement qui pénètre ds le stigmate, descend à l’intérieur du style et pénètre ds l’ovaire
où il rejoint un des ovules et le féconde.
D/ De la fleur au fruit
• Dès que la fécondation a eu lieu, la fructification, càd la transfo progressive de la fleur en fruit,
commence :
→ Les carpelles contenant les ovules se développent énormément pr former le fruit.
Cette transformation s’effectue par l’accumulation de substances organiques fabriquées par la
plante (les substances peuvent se transformer en sucres lors de la phase de mûrissement du
fruit).
→ A l’intérieur du pistil, le ou les ovule(s) fécondé(s) se transforme(nt) en graines.
Cette graine entre en vie ralentie. Elle pourra donner une nouvelle plante si elle trouve des
conditions favorables.
• On distingue les fruits selon leur forme :
- fruits secs à : une graine (gland, châtaigne)
plusieurs graines (pois, marron, coquelicot)
- fruits charnus à : un noyau (cerise, pêche, avocat
plusieurs graines : les pépins (orange, pomme, tomate)
E/ La dissémination des fruits et des graines
• En fonction de leur forme et de leur composition, les fruits et les graines qu’ils contiennent
peuvent être transportés + ou – loin de la plante qui les a produits.
• Une plante étant fixée au sol par ses racines, c’est seulement à ce stade de la reproduction et
par l’intermédiaire de ses fruits qu’elle peut se disséminer.
• La dissémination peut se faire de différentes façons :
1) La dissémination par les animaux
• Les passagers clandestins possèdent des crampons qui leur permettent de s’accrocher aux
poils des animaux ou aux vêtements des hommes qui passent à proximité.
Eg : bardane, aigremoine, gratteron
• Les fruits charnus st transportés ds l’estomac des animaux (oiseaux et mammifères) qui ne
digèrent pas les graines qui st rejetées ac les excréments de l’animal, parfois loin de leur lieu
d’origine.
• Des graines peuvent être stockées pdt la mauvaise saison puis oubliées par les animaux : les
graines peuvent alors y germer au printemps suivant.
Eg : les noisettes, glands, noix
2) La dissémination par le vent
Certains ont des formes particulièrement adaptées pr être transportées par le vent.
Eg : les graines à ailettes (de l’érable, du frêne) ou les parachutes (graines de saule, de
pissenlit)
3) La dissémination par l’eau
Les fruits-radeaux, comme les graines de certaines plantes aquatiques possèdent une poche
d’air leur permettant de glisser sur l’eau.
Eg : le nénuphar, le sagittaire, l’iris d’eau
4) La dissémination par explosion
Les fruits-dynamites ont des gousses qui éclatent au moindre choc ou au moindre coup de vent
qd ils st mûrs, envoyant leurs graines à plusieurs mètres.
Eg : la balsamine, le genêt à balais, l’ecballium
5) La dissémination par semis direct
Les graines qui tombent sous la plante ou sous l’arbre ne poussent parfois que qq années plus
tard.
F/ La parthénogenèse
• Il s’agit du dvt d’un nouvel individu à partir d’un ovule vierge, càd non fécondé par un
spermatozoïde.
• Il s’agit d’une variante de la reproduction sexuée.
Eg : chez les pucerons, les abeilles
II/ La reproduction non sexuée
• Toutes les plantes à fleurs peuvent se reproduire grâce aux graines formées lors de la
fécondation mais certaines possèdent en plus un autre mode de reproduction et de multiplication
sans intervention de graine ni de gamète. Cette reproduction est dite asexuée, elle produit de
nombreux individus complets à partir d’un individu initial.
• Les individus obtenus sont tous identiques entre eux et à leurs parents.
• Ils colonisent rapidement le milieu dans lequel ils sont produits.
A/ Le clonage naturel
1) A partir de racines
Eg : le framboisier
2) A partir de stolons
Les tiges aériennes rampantes, au contact du sol, s’enracinent et donnent de nouveaux pieds.
Eg : le fraisier
3) A partir de tubercules
Les bourgeons du tubercule (« les yeux ») germent en donnant des tiges feuillées vers le haut et
des racines vers le bas. Le début de la croissance du plant (tige+racine) se fait grâce aux
substances de réserve contenues ds le tubercule initial qui, peu à peu, se vide, se dessèche et
meurt. Mais les feuilles vertes qui se sont développées prennent le relais en fabriquant de la
matière carbonée. Cette matière est utilisée partiellement pour la croissance, le reste est mis en
réserve à l’extrémité des tiges souterraines. Cette accumulation de matière est à l’origine de
renflements de matière qui évoluent en donnant de nombreux tubercules.
Eg : la reproduction d’un tubercule de pomme de terre qui fleurit et donne des fruits
contenant des graines mais il produit ds le sol plusieurs tubercules.
4) A partir de rhizomes (= tiges souterraines rampantes)
Eg : iris
5) A partir de bulbes
Le bulbe contient un bourgeon floral qui se dvp en plante aérienne qui fleurit et fabrique de la
matière qui s’accumule ds un bourgeon bulbeux, parfois 2 ou 3, à l’origine du ou des bulbes de
remplacement.
Eg : ail, tulipe, oignon
B/ Le clonage artificiel
1)
Le bouturage
Cela consiste à enterrer en partie ou totalement un fragment d’organe, svt un morceau de
rameau ou de tige jeune. Ces boutures donnent une nouvelle plante.
Eg : bouture de géranium
2)
Le marcottage
Cela consiste à enterrer une tige qui reste liée ac la plante mère. Deux racines apparaissent au
niveau de la partie enterrée. On sépare alors la plante de la plante mère.
Eg : fraisiers, vignes
Il peut être naturel
Eg : fraisiers, noisetiers, mauvaises herbes
3)
L’éclatage
Cela consiste à fragmenter une plante en plusieurs parties qui, remises en terre, se dvp en
donnant une nouvelle plante.
Eg : division des tubercules de dahlias
4)
Le greffage
C’est un procédé utilisé pr multiplier les arbres fruitiers de qualité.
C’est un bouturage particulier : la bouture (le greffon) est placé sur un autre végétal (porte-greffe).
La reproduction sexuée ds le monde animal
• La cellule œuf résulte de la réunion d’un gamète femelle ou ovule et d’un gamète mâle ou
spermatozoïde lors de la fécondation.
• La reproduction sexuée est liée au rythme des saisons : la plupart des êtres vivants naissent au
moment le + favorable pr leur survie.
• Le succès de la reproduction dépend directement de la quantité et de la qualité de nourriture
dt les animaux disposent ds leur milieu de vie.
I/ En milieu aquatique
A/ Une fécondation hasardeuse
• La fécondation a lieu ds l’eau, le + svt sans accouplement : elle est dite externe.
• L’eau assure le transporte des gamètes.
• Pr favoriser le hasard des rencontres, un gd nbre de spermatozoïdes st émis ds le milieu et e
nbreux ovules st produits pr compenser les pertes importantes liées à l’éparpillement des
gamètes ds les courants.
• Toutefois, les gamètes émettent des substances qui activent et attirent les spermatozoïdes.
Eg : Les mâles et les femelles oursins vivent ds la même niche écologique : les femelles
libèrent un nuage liquide rougeâtre qui contient de nombreux ovules. Au même moment,
les mâles rejettent une laitance blanche contenant les spermatozoïdes.
B/ La formation d’un couple multiplie les chances
• Parure et parade nuptiale pr attirer le femelle.
• Construction d’un nid ds lequel la femelle doit pénétrer pr pondre, le mâle féconde ensuite les
ovules.
• La fécondation reste là externe
Eg : l’épinoche
C/ L’accouplement offre de meilleures garanties
• Le mâle attire la femelle par son chant.
• Il monte sur elle et l’incite à pondre.
• Au fur et à mesure que les ovules sortent, le mâle les féconde.
• Il n’y a pas ainsi de dispersion trop gde des gamètes.
Eg : la grenouille
D/ Qq cas de fécondation interne
Eg : Les calamars forment un couple et le mâle dépose son sperme, ac un de ses bras, ds
le manteau de la femelle.
II/ En milieu terrestre
• La fécondation se produit ds le corps de la femelle et est précédée nécessairement de
l’accouplement car les cellules sexuelles ne peuvent vivre hors de l’eau : il s’agit d’une
fécondation interne.
• Les animaux possèdent des organes de reproduction.
• Ils émettent des signaux :
- Sonores (chant des oiseaux, coassement de la grenouille mâle)
- Visuels (caractères sexuels secondaires, émission de lumière par la femelle du ver
luisant)
- olfactifs (phéromones)
A/ L’oviparité
• Le dvt de l’embryon se fait ds un œuf riche en réserves et protégé (jaune/blanc/coquille).
• Le + svt, les œufs st pondus et abandonnés ac une durée d’incubation variable.
Eg : les animaux au sang froid
Parfois les œufs st enterrés ou cachés des prédateurs, ce qui donne une + gde chance de donner
naissance à des individus.
• Qd ils st abandonnés, les œufs st généralement en gde quantité car il y a un gd rique de
mortalité.
• Les œufs peuvent être couvés et protégés, à T° cste, ac une incubation de durée cste.
Eg : les oiseaux
B/ La viviparité
• Le dvt de l’embryon se fait ds l’organisme maternel durant la gestation.
• La protection est max.
• Il y a des échanges entre la femelle et l’embryon.
• Très vite, chez la plupart des mammifères, un organe embryonnaire : le placenta établit une
étroite relation nutritionnelle entre la mère et le fœtus.
Eg : la baleine
• Le nbre d’œuf est svt réduit.
• Après la naissance, les mère allaitent leurs petits ac le lait de leurs mamelles.
C/ L’oviviparité
• Ds ce cas, les œufs st conservés et éclosent ds le corps de la femelle, les petits naissent dc
directement.
• Cela augmente les chances de survie de l’espèce.
Eg : les guppys, la vipère
III/ L’influence des hommes sur la reproduction
A/ Une mauvaise influence
Certaines activités agissent sur la reproduction sexuée des espèces : l’emploi de produits
polluants peut ainsi réduire l’épaisseur des coquilles des œufs d’oiseaux ou réduire la fertilité des
adultes, allant jusqu’à entraîner la disparition de certaines espèces.
On peut ainsi observer une perturbation de l’équilibre entre les espèces vivant ds un même
milieu.
B/ Une bonne influence
Pr contrôler la prolifération des parasites des cultures et des élevages, l’Homme recourt à la lutte
biologique : le succès de cette technique implique la connaissance du mode de reproduction
sexuée du ravageur à détruire (elle visera à affecter l’une des étapes de sa reproduction).
La reproduction chez les hommes
I/ La puberté
Elle constitue le passage de l’enfance à l’adolescence avant l’âge adulte.
Elle se situe entre 9 et 16 ans chez les filles et entre 11 et 17 ans chez les garçons.
→ Le corps se transforme
→ Le jeune adulte devient apte à se reproduire
A/ L’appareil génital féminin
L’appareil génital féminin se situe entre la vessie et le rectum à la base de l’abdomen.
1) Les organes sexuels féminins
• Les deux ovaires, de la taille d’une amende, sont coiffés par les trompes utérines (de Fallope)
qui les relient à l’utérus.
• Cet organe comporte des muscles dt la contraction provoquera l’expulsion du bébé à l’issue de
la gestation.
• L’intérieur de l’utérus est tapissé d’une muqueuse qui se modifie au cours du cycle menstruel.
Elle est destinée à recevoir l’embryon.
• L’orifice de l’utérus, ou col, débouche sur un tube musculeux : le vagin qui reçoit le pénis lors
de l’accouplement.
• La vulve comporte des lèvres qui protègent l’entrée du vagin et l’orifice urinaire.
2) Le cycle menstruel et la production des gamètes
• Les 1ères règles apparaissent à la puberté.
• Elles indiquent le début de l’activité cyclique de l’ovaire et de l’utérus.
• Les règles marquent le 1er jour d’un cycle.
→ 5 ou 6 jours + tard, un follicule mûrit à la surface de l’ovaire.
→ Le 14ème jour, un ovule est libéré et capté par le pavillon des trompes utérines : c’est
l’ovulation. Le follicule se transforme alors en corps jaune et sécrète des hormones.
→ La muqueuse utérine s’épaissit et se vascularise abondamment.
→ S’il n’y a pas de fécondation, le corps jaune dégénère et ne produit plus d’hormones. La
muqueuse utérine se désagrège et s’élimine lors d’une hémorragie : ce st les règles.
• Chaque cycle dure environ 28 jours.
• Les ovules, ou gamètes femelles, st de grosses cellules immobiles, spécialisées ds la fonction
de reproduction.
• Vers l’âge de 50 ans, les ovaires ont une baisse d’activité, les ovulations cessent ainsi que les
règles : c’est la ménopause.
B/ L’appareil génital masculin
• L’appareil génital masculin est en partie visible.
• A l’âge de la puberté, les testicules produisent un très gd nombre de spermatozoïdes, ou
gamètes mâles.
• Ceux-ci se différencient ds des canaux microscopiques puis ils st mis en réserve ds l’épididyme.
• En 3 ou 4 semaines, ils parviennent à maturité.
• 200 millions de spermatozoïdes st produits chaque jour.
• Ils ont une taille de 0,05 mm et st dotés d’un flagelle qui leur donne leur mobilité. Celle-ci est
facilitée par la vésicule séminale qui leur apporte de surcroît des sucres riches en énergie.
• La prostate produit un liquide qui contribue à la composition du sperme.
• Lors de l’éjaculation, les sperme contient 100 à 200 millions de spermatozoïdes.
• La production des spermatozoïdes (spermatogenèse) est continue tt au long de la vie.
II/ La fécondation
• Elle permet l’union de 2 gamètes pr former un embryon.
• Après un rapport sexuel, les spermatozoïdes de l’homme déposés ds le fond du vagin de la
femme remontent ds l’utérus puis ds les trompes.
• Si le rapport sexuel a lieu pdt la période de fécondité (proche de l’ovulation), il peut y avoir
rencontre entre un ovule et une multitude de spermatozoïdes ms un seul pénétrera ds l’ovule.
→ Suivra la fusion des noyaux : c’est la fécondation.
• La fécondation aboutit à la formation d’une cellule-œuf qui descend ds les trompes puis ds
l’utérus.
Au cours du trajet, elle se divise en plusieurs cellules.
• L’œuf se fixe ds la paroi de l’utérus six jours après la fécondation : c’est la nidation.
III/ Le dvt embryonnaire et fœtal
• Il dure 9 mois
• Au cours des 2 premiers mois de grossesse, les organes se st formés chez l’embryon.
• A partir du 3ème mois, ts les organes st en place : l’embryon devient alors un fœtus.
• Il baigne ds un liquide à l’intérieur d’une poche : l’amnios.
• Son dvt et sa croissance se font grâce à des échanges au niveau du placenta. Cet organe est
irrigué par le sang de la mère et celui du fœtus, sans que les deux ne se mélangent.
→ Les nutriments et l’oxygène dt le fœtus a besoin passent ds le sang de la mère à celui du
fœtus à travers le placenta.
→ Le CO2 qu’il rejette et ses déchets suivent le trajet inverse.
• Deux artères et une veine véhiculent le sang fœtal ds le cordon ombilical.
• Pdt tte la durée de la grossesse, le futur enfant se développe à l’intérieur de l’utérus maternel
(viviparité).
IV/ La naissance
• Après 9 mois de vie intra-utérine, le fœtus pèse 3 kg et mesure 50 cm environ.
• Deux mois auparavant, il s’est retourné ds l’utérus et s’est placé tête en bas.
→ L’accouchement débute par des contractions de l’utérus destinées à expulser le fœtus.
→ Le col utérin se dilate pr laisser le passage
→ La paroi de l’amnios se rompt et laisse échapper le liquide amniotique : c’est la perte des eaux
→ Sous les contractions de + en + fréquentes et violentes, le bb s’engage ds le col et sort sa tête
en 1er. Une dernière poussée et le voilà né, encore relié au placenta et à sa maman par le cordon
ombilical.
Celui-ci, coupé et ligaturé, laissera une cicatrice sur l’abdomen : le nombril.
→ Le bb pousse son 1er cri en inspirant de l’air.
→ Le placenta est rejeté qq minutes + tard par les ultimes contractions.
→ La maman, comme ts les mammifères, produit du lait : elle peut allaiter son nouveau-né.