Chapitre 5 Organisation et mode de vie chez les plantes

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© NATHAN 2012• SVT Term S • Livre du professeur • Chapitre 5
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Chapitre 5
Organisation et
mode de vie chez les plantes
Objectifs généraux
L’objectif de ce chapitre est de montrer comment une plante (de type plante à
fleurs, c’est-à-dire appartenant aux Angiospermes) est organisée mais aussi se
reproduit, ceci en relation avec son mode de vie fixé.
En effet, la vie fixée peut poser quelques problèmes biologiques, quelques
contraintes : comment se protéger, sans se déplacer, face aux agressions variées
du milieu (variations saisonnières, action des herbivores…) ? Comment assurer
ses besoins nutritifs tout en étant fixée dans un milieu assez pauvre en substances
nutritives ? Enfin, comment le rapprochement des gamètes peut-il se produire
chez des plantes de vie fixée ? Comment les descendants sont-ils dispersés ?
Notre objectif est de montrer que l’organisation morpho-anatomique, les modes
de protection, et la reproduction des plantes sont des adaptations apparues au
cours de l’évolution en réponse aux contraintes posées par ce mode de vie très
particulier : la vie fixée.
Les instructions officielles
L’organisation fonctionnelle des plantes (angiospermes) est mise en relation avec
les exigences d’une vie fixée en relation avec deux milieux, l’air et le sol. Au
cours de l’évolution, des processus trophiques, des systèmes de protection et de
communication, ainsi que des modalités particulières de reproduction se sont mis
en place. L’objectif de ce thème est, sans rentrer dans le détail des mécanismes, de
comprendre les particularités d’organisation fonctionnelle de la plante et de les
mettre en relation avec le mode de vie fixé.
Progression retenue dans le chapitre
Dans un premier temps, nous nous sommes focalisés sur l’appareil végétatif de
la plante. Dans l’activité 1, nous avons cherché simplement à présenter
l’organisation d’une plante mais aussi quelques mécanismes de protection face
aux agressions du milieu. Puis dans l’activité 2, nous avons souhaité démontrer
que la plante est une vaste surface d’échanges fixe, selon les propos de Francis
Hallé. Enfin dans l’activité 3, nous avons cherché à expliquer la distribution des
matières absorbées et synthétisées au sein de la plante.
Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’appareil reproducteur
et à la reproduction des plantes. L’activité 4 présente l’organisation de la fleur et
la mise en évidence d’un contrôle génétique de cette organisation sont présentées.
Dans l’activité 5, on cherche à comprendre par quelles modalités va s’opérer le
rapprochement des gamètes entre plante fixée, vivant forcément à distance,

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sachant que la fécondation croisée est très majoritaire même si les plantes sont le
plus souvent hermaphrodites : la pollinisation est présentée, ainsi que ses vecteurs.
Enfin dans l’activité 6, une fois la pollinisation assurée, on cherche à
comprendre le rapprochement final des gamètes au sein de la fleur pollinisée ; on
montre la transformation des ovules en graines et celle des ovaires en fruits puis la
dispersion des semences.
Proposition de programmation horaire
Ce chapitre peut être traité en quelques séances réparties sur 2 semaines :
Une première séance de TP permet d’appréhender l’organisation générale de
l’appareil végétatif d’une plante, quelques modes de protection de la plante face
au milieu (activité 1) mais aussi la très grande étendue de ses surfaces d’échanges
avec le milieu (activité 2) ainsi que son système de distribution des matières par
les sèves (activité 3).
Une seconde séance de TP permet, grâce à une dissection florale, de découvrir
l’organisation de la fleur, appareil reproducteur de la plante (activité 4).
L’observation d’étamines, de grains de pollen ainsi que la réalisation de coupes
transversale et longitudinale de l’ovaire permettent de préciser l’organisation des
organes reproducteurs (activité 5). L’observation de photographies ou même de
pieds de haricot dont la floraison et fructification sont assez aisées à obtenir au
laboratoire permet d’expliquer la transformation des ovules en graines et de
l’ovaire en fruit (activité 6).
Des documents provenant des activités 4, 5 et 6 permettent de montrer qu’il
existe un contrôle génétique du développement floral, des mécanismes variés de
pollinisation, une coévolution entre animal pollinisateur et plante pollinisée.

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Activité 1
Organisation et protection d’une plante
(p. 96-97)
◗ 1. Les instructions officielles prises en compte
Connaissances :
Les caractéristiques de la plante sont en rapport avec la vie fixée à l’interface
sol/air dans un milieu variable au cours du temps. Elle possède des structures et
des mécanismes de défense (contre les agressions du milieu, les prédateurs, les
variations saisonnières).
Il s’agit d’aboutir à une vue globale de la plante, de ses différents organes et de
leurs fonctions.
Capacités et attitudes :
Conduire une étude morphologique simple d’une plante commune
Représenter schématiquement l’organisation d’une plante type et savoir en
décrire un exemple.
Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mécanismes
protecteurs chez une plante (production de cuticules, de toxines, d’épines,etc.).
Analyser les modalités de résistance d’une plante aux variations saisonnières.
◗ 2. La démarche des auteurs et le choix motivé des supports
Dans cette première activité, nous avons voulu présenter l’organisation générale
de l’appareil végétatif d’une plante ; notre choix s’est porté naturellement sur
le pois ou le haricot, plantes très faciles à faire pousser au laboratoire. Nous
avons choisi de comparer cette plante herbacée avec une plante ligneuse, ce qui
permet de montrer à la fois une unité du plan d’organisation général des
plantes mais aussi une certaine variété de types de plantes. De plus, la plante
ligneuse permet facilement d’étudier des structures de protection de la plante
lors du passage de la mauvaise saison : les bourgeons écailleux.
Enfin, parmi les nombreux mécanismes de défense des plantes face aux
agressions du milieu telles que les prédateurs et divers parasites, nous avons
choisi de présenter deux cas simples de protection :
– une défense mécanique (constitutive : présence d’épines ; mais aussi en partie
induite : augmentation de la taille des nouvelles épines après broutage) ;
– une défense chimique (cas de défense constitutive avec les huiles essentielles
sécrétées par de nombreuses plantes de la famille des Lamiacées ou autres…).
◗ 3. Guide d’exploitation : productions élèves attendues
1. Une plante est constituée d’un appareil végétatif comprenant des racines
ancrées dans le sol et des tiges feuillées se développant en milieu aérien.

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On peut distinguer des plantes herbacées et ligneuses :
– les plantes herbacées comme le pois sont en général de petite taille ; leurs
tiges sont souples, chlorophylliennes et peu ramifiées ;
– les plantes ligneuses comme le marronnier sont de plus grande taille ; leurs
tiges sont rigides, brunes et très ramifiées.
2. Le marronnier conserve en grande partie son appareil végétatif en hiver et
possède des mécanismes de protection particuliers contre le froid :
– les feuilles du marronnier, organes sensibles au gel et sièges d’une perte
d’eau importante, tombent avant l’hiver ;
– des bourgeons écailleux constitués d’ébauches de feuilles et d’un massif de
cellules embryonnaires, eux, persistent sur les branches dénudées : ils sont
protégés par des écailles brunes, coriaces et recouvertes d’une cire
imperméable, la propolis ; ils contiennent de la bourre (nombreux poils
épidermiques) emprisonnant de l’air, réalisant une protection mécanique et
thermique ; enfin les cellules vivantes (massif de cellules embryonnaires ou
méristème apical caulinaire) sont en vie ralentie et sont acclimatées au froid.
3. Les épines longues et pointues de l’acacia ont une certaine action dissuasive
sur les antilopes. Elles constituent donc un moyen de défense (ce mode de
défense étant présent en permanence sur la plante, c’est une défense
constitutive) ; de plus, on constate expérimentalement que la longueur moyenne
des nouvelles épines produites après broutage est très supérieure à celle des
épines avant broutage : le broutage déclenche donc une réponse de défense (il
s’agit d’une défense induite) qui dissuade encore plus les antilopes.
4. Parmi les différentes sources d’alimentation proposées à un lot de criquets,
on constate que ceux-ci ont consommé préférentiellement des feuilles d’orge
germé (15 % de la masse de feuilles ont été consommés) par rapport à des
feuilles de menthe (6 % de la masse de feuilles de menthe ont été
consommés) ou par rapport à des feuilles d’orge aspergées de menthol (7 % de
la masse des feuilles ont été consommés).
Certaines plantes, comme la menthe, ont un effet répulsif vis-à-vis des
herbivores. On obtient des résultats similaires avec le menthol, huile essentielle
extraite de la menthe ; on peut donc penser que la sécrétion de menthol par la
plante est un mode défense chimique (défense constitutive).
Remarque 1 :
On précise que, dès qu’on installe le vivarium avec les deux lots de feuilles, les
criquets sont très majoritairement présents sur les feuilles d’orge et beaucoup
moins sur les feuilles aspergées de menthol, ou sur les feuilles de menthe :
l’effet répulsif de la menthe et du menthol sont directement visibles sur le plan
qualitatif.
Pour obtenir de meilleurs résultats quantitatifs, il faudrait priver les criquets
pendant quelques jours de nourriture et installer les feuilles non pas à plat
mais disposées verticalement dans un petit bécher.

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Remarque 2 :
La menthe est une Angiosperme de la famille des Lamiacées (anciennes
Labiées), comme la lavande, la sauge, le thym, le romarin… ; dans cette
famille, de nombreuses plantes sécrètent des huiles essentielles.
5. Les plantes fixées dans le sol ne peuvent se mettre à l’abri du froid lors de
l’hiver par exemple, ni des prédateurs comme les herbivores. Au cours de
l’évolution, sont apparus des mécanismes de défense variés face aux agressions
externes :
– des structures et des mécanismes physiologiques de résistance au froid ;
– des structures et des mécanismes de défense d’ordre mécanique (épines…) ;
– des mécanismes de défense chimique.
Document alternatif (manuel numérique enrichi)
Une protection chimique
1. Le gui est une plante présentant une organisation spéciale : on observe un
ensemble de tiges ramifiées et feuillées mais pas de structures racinaires ; à la
place des racines, cette plante possède un suçoir qui l’ancre sur la plante
parasitée.
2. Le gui est une plante parasite car il prélève de la matière sur la plante
parasitée mais c’est aussi une plante chlorophyllienne qui réalise la
photosynthèse, c’est-à-dire synthétise ses propres molécules organiques ; le gui
puise donc certaines matières sur son hôte, eau et substances minérales de la
sève brute, mais ne puise pas de sève élaborée : c’est donc une plante
seulement hémiparasite.
3. On constate sur les coupes colorées que le peuplier sensible au gui présente
des tanins mais ceux-ci n’entourent pas complètement le suçoir du gui ; chez le
peuplier résistant au gui, la présence de tanins est plus importante et entoure
complètement le suçoir du gui. On peut donc supposer qu’un mécanisme de
défense du peuplier contre son parasite, le gui, est la synthèse de tanins autour
du suçoir, ce qui tend à isoler le suçoir et empêche le prélèvement de substances
sur l’hôte.
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