Activité 1 : Le règne végétal

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Collège de Genève - Laboratoire de biologie
TP : Panorama du monde végétal
Livre Campbell (plante verte) : dès 695. Livre Campbell (orange) : dès 621.
Introduction : Par l’observation des caractéristiques principales de diverses plantes, on
peut mettre en évidence les différences entre les grands groupes de végétaux.
Matériel vivant : mousses si possible avec capsules (vertes et marrons), et quelques mousses de
« grandes tailles », 1 pot avec une fougère “spéciale” pour voir les vaisseaux, des « branches » fougères
avec sporanges, fleurs des champs et vertes d’herbacées (si possible).
Matériel par groupe de 2 élèves : 1 loupe, 1 microscope, 1 panier avec : lames et lamelles, 1 pince
fine, 1 boïte de pétri en plastique et pisette avec eau.
Matériel pour l’enseignant : 1 pince et un ciseau.
Autre Matériel : un classeur avec fougères sèches, snaps avec cônes mâles (et pollen) et cônes
femelles, grands cônes de pin femelle, graines de pin, coupes microscopiques d’aiguilles de pin, 1
modèle plastique de fleur géante coupée.
Activité 1 : Le règne végétal
Le règne végétal comprend toutes les plantes terrestres et ne comprend plus les Algues
(celles-ci forment, actuellement, un règne à part).
Les végétaux ont évolué à partir d’une algue verte ancestrale. Les premiers végétaux
terrestres ressembleraient à des mousses.
Comment s’est fait cette adaptation du milieu aquatique eu milieu terrestre ?
ADAPTATION A LA TERRE FERME
Le passage de l’eau à la terre s’est réalisé en plusieurs étapes: certains végétaux ne
présentent du reste qu’une adaptation incomplète au milieu terrestre.
Les Végétaux ont commencé à coloniser le milieu terrestre il y a 435 millions (au Paléozoïque).
Comparaison entre les conditions de vie des Algues et les Végétaux terrestres :
Le milieu (eau) Le milieu (air) ne
soutient l’Algue. soutient pas la Plante.
Toutes les parties Les parties aériennes
de l’Algue sont en ne sont pas en contact
contact avec l’eau direct avec l’eau et les
et les minéraux du minéraux; elles
milieu. perdent de l’eau par
évapotranspiration.
La photosynthèse La photosynthèse
a lieu dans la a lieu seulement
plupart des cellules dans les parties aériennes
de l’Algue. de la Plante.

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La vie aérienne offre de multiples avantages pour les plantes; non seulement la lumière
nécessaire à la photosynthèse est plus disponible, mais le gaz carbonique et le dioxygène qui
sont plus concentrés dans l’air diffusent mieux que dans l’eau.
Le succès des plantes terrestres fut assuré par de nombreuses adaptations. Il leur est
nécessaire d’avoir une charpente interne (un squelette de paroi lignifiée ou bois) pour vaincre
la gravité et pour présenter leurs feuilles au soleil. Car si les petites plantes tiennent debout
grâce à la turgescence (pression osmotique), les grandes espèces ont besoin d’une structure
de soutien (la lignine) pour tenir en position verticale. Les racines permettent au végétal de
s’ancrer dans le sol et d’absorber, du sol, l’eau et les sels minéraux nécessaires.
De plus, l’eau doit pouvoir être pompée jusqu’aux feuilles, de même que la nourriture fabriquée
doit pouvoir circuler partout. Ce transport de la sève brute et de la sève élaborée est assuré
par des vaisseaux conducteurs (chez plantes vasculaires). Les Mousses n’ont pas de
vaisseaux conducteurs (plantes avasculaires).
Schéma simplifié montrant les deux principales voies par lesquelles l'eau et les solutés sont transportés
dans un végétal vasculaire : le xylème (transporteur de la sève brute) et le phloème (transporteur de la
sève élaborée).

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Stomates de feuille de tabac
A cause de l’air ambiant, la déshydratation
est une menace non seulement pour l’appareil végétatif mais
aussi pour les gamètes (cellules reproductrices) et l’embryon.
Les plantes terrestres ont donc les parties aériennes (tiges,
feuilles) qui sont recouvertes d’une cuticule cireuse qui
empêche le dessèchement. Mais cette cuticule pose un
problème : elle empêche également les échanges gazeux ! Ce
sont les stomates, pores microscopiques, qui restaurent ces
échanges (ci-contre fortement grossi).
De plus, afin d'éviter la déshydratation (qui pourrait entraîner la
mort du végétal), les stomates se ferment aux moments les
plus chauds de la journée.
Questions :
1. Comment se nomme la couche cireuse ?
2. De quels gaz parle-t-on ?
1.1. Nous n’allons étudier que les 4 embranchements végétaux suivants:
les Bryophythes (ou mousses),
les Ptérydophytes (ou fougères),
les Gymnospermes (ou Conifères)
les Anthophythes (ou les Plantes à fleurs, classe de Angiospermes).
Quel groupe est constitué du plus grand nombre d'espèces ? …..................................
Pour chaque question, choisissez la bonne réponse parmi les propositions suivantes :
possèdent des cônes et des feuilles en forme d’aiguille; ne mesurent que quelques millimètres;
possèdent des fleurs et souvent des feuilles plates; ont des feuilles caractéristiques très
découpées.
1.2. Quelle particularité caractérise les Mousses ?
1.3. Quelle particularité caractérise les Fougères ?
1.4. Quelle particularité caractérise les Conifères ?
1.5. Quelle particularité caractérise les Plantes à fleurs ?
S

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Activité 2 : Les Mousses, les Fougères, les Conifères
et la Plantes à fleurs
2.1. A coté de chaque schéma ci-dessous, veuillez écrire M, F, C ou P.
2.2. Expliquez vos choix (simplement selon les caractéristiques citées à la page précédente).
Attention : Les schémas ne sont pas à l’échelle.

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Activité 3 : Observation des Bryophythes ou
mousses
Fig.3.1. Quelques pieds de Mousse Polytric et ses
sporanges (image agrandie).
3.1. Sur le chariot mis à votre disposition, observez, à l’oeil nu, un tapis de
Mousses (Fig.3.1).
Prenez votre boite de Pétri et demandez à votre maître quelques « pieds » de
mousses.
Les petites capsules brunes (ou
vertes) qui se dressent au-dessus de
ce tapis vert sont des sporanges
(parfois le tapis de Mousse n’en
comporte pas !!).
Attention les Mousses n’ont ni
fleurs, ni fruits !!
Fig.3.2. Quelques sporanges et une
coccinelle (donnant ainsi une idée
de la taille des sporanges de mousse)
Fig.3.3. Schéma de pieds de Bryophythe.
3.2. Observez, à la loupe, la structure d’un seul pied de mousse
(Fig.3.3). Lisez la légende de la fig. 3.3.
Les Bryophythes n’ont pas de vaisseaux conducteurs de sève.
Pour cette raison anatomique on les différencie des autres
végétaux qui eux, possèdent des vaisseaux (nervures). Les
structures feuillées des Mousses se nomment ainsi “fausses-
feuilles” et de même pour la “fausse-tige” car les mousses de
possèdent pas de vaisseaux.
Pourquoi chez les Bryophythes, les structures racinaires se
nomment rhizoïdes et non pas racines comme chez les autres
Végétaux ?
3.3. Observez à la loupe un de ces sporanges (=capsule). Si possible, un vert et un marron.
3.4. Faites un rapide dessin du sporange marron, si possible, (sinon du vert !) et de ces “dents”
s’ils sont visibles (c’est à dire si le sporange est ouvert). Si le sporange est vert, on ne verra
pas les dents.
N’oubliez pas de légendez votre dessin (sporange, dents, pédicelle) et d’indiquez le
grossissement utilisé.
Sporange immature
Sporange
mature
Fausses-
feuilles
Fausses-
tiges
Rhizoïdes