Développement et nutrition des végétaux

Développement et nutrition des végétaux
C3 : Unité et diversité du monde vivant
Les stades du dvt d’un être vivant (végétal ou animal)
Objectifs de connaissances :
Au niveau de la graine
- Savoir qu’une graine est un organe d’attente, en vie ralentie, qui contient une plantule
associée à des réserves nutritives
- Savoir qu’en s’imbibant d’eau au début de la germination, la graine se retrouve en vie
active
- Savoir que lors de la germination, c’est la plantule qui se développe.
- Constater que la plantule utilise les réserves nutritives au début de son dvt.
- Connaître les phases successives de la germination depuis l’imbibition, l’éclatement de
l’enveloppe, les sorties successives de la radicule, de la tigelle et des jeunes feuilles de la
plantule jusqu’à l’autonomie de la jeune plante.
Au niveau du végétal
- Savoir identifier les phases successives de la vie d’un végétal : germination, croissance et
dvt, floraison, fructification, production de nouvelles graines.
- Savoir que les végétaux meurent.
- Savoir que les végétaux verts grandissent jusqu’à leur mort.
- Savoir identifier les organes constituant un rameau feuillé, nœud, entre-nœud feuilles,
différents bourgeons, cicatrice sur la tige et unité de croissance.
- Savoir calculer l’âge d’un rameau feuillé à partir de son observation.
- Savoir expliquer le caractère discontinu de la croissance en longueur et en épaisseur d’un
arbre.
- Savoir expliquer le rôle des bourgeons ds la croissance en longueur des plantes vertes.
- Savoir établir le lien existant entre la croissance et le dvt des végétaux verts et le rythme
des saisons.
Le terme « végétal » désigne l’immense variété d’organismes chlorophylliens ou non qui ne st pas
des animaux.
Toutefois, le règne végétal ne représente plus un gpe naturel et aujourd’hui, on isole les
champignons et les bactéries ds des gpes particuliers.
Une plante représente un organisme pluricellulaire photosynthétique.
I/ Organisation d’une plante à fleurs
Une plante à fleurs est généralement formée d’un appareil végétatif (racine, tige et feuilles) et
d’un appareil reproducteur (fleurs).
A/ La tige : partie aérienne de la plante
• Elle occupe l’espace situé au-dessus de la racine.
• Elle sert de support aux feuilles, aux fleurs et aux fruits.
• Elle constitue l’axe principal de la plante qui se ramifie le + svt en développant des rameaux
secondaires qui permettent d’étaler la surface foliaire ds l’espace aérien.
• L’extrémité des tiges comportent des bourgeons qui renferment les tissus nécessaires à la
croissance.
• Ds certains cas, la tige peut être souterraine. Elle peut alors former :
- un rhizome : tige svt horizontale qui donne de place ne place des rameaux aériens
Eg : fraisier

- un tubercule : rameau latéral dt les extrémités se gorgent de réserves
Eg : pomme de terre
- un bulbe : tige très courte renfermant généralement des réserves
Eg : crocus, oignon, tulipe
B/ Les feuilles
• La feuille s’insère sur la tige au niveau d’un bourgeon latéral grâce à un pédoncule, le pétiole,
qui forme à sa base un petit évasement ou gaine.
• La feuille s’étale pr former le limbe svt vert (car c’est le siège de la photosynthèse grâce à la
chlorophylle qui y est abondante).
• Ds le prolongement du pétiole, un réseau de nervures parcourt le limbe.
• Il existe des feuilles simples où le limbe est d’un seul tenant et des feuilles composées où il est
découpé en plusieurs folioles (on peut distinguer feuille et foliole car à la base de la feuille, il y a
un bourgeon).
C/ La fleur (et le fruit)
Elle fait partie de l’appareil reproducteur (cf chap correspondant)
D/ La racine
• C’est la portion souterraine de l’appareil végétatif.
• Elle est + ou – ancrée ds le sol.
• Elle assure deux fonctions essentielles :
- la fixation ds la terre
- l’absorption de l’eau et des sels minéraux du sol
• Elle apparaît comme une touffe chevelue + ou – fournie qui se ramifie ds le sol.
• On estime que le volume radiculaire équivaut à celui développé par la partie aérienne.
• La pointe des racines est recouverte d’une calotte ou coiffe protégeant les tissus sous-jacents
qui assurent la croissance de la racine.
• En arrière de la coiffe se trouve une zone pilifère où se développent de nbreux poils
absorbants assurant l’absorption de l’eau.
• On observe 2 types de racines :
- des racines pivotantes pr lesquelles il existe un axe radiculaire sur lequel se forment des
racines secondaires
- des racines fasciculées (en faisceaux) où il n’y a pas de racine principale.
• Les racines accumulent svt des réserves pr la plante, sous forme de sucres essentiellement.
Eg : carotte, navet, radis, betterave
II/ Développement des végétaux
Comme pr les animaux, une des caractéristiques fondamentales pr structurer la notion de vivant
est que la vie de tte plante a un début (la germanisation) et une fin (la mort).
Entre les deux, elle se développe en croissant et en se reproduisant.
Le développement d’une plante est lié au pvr qu’on les cellules de se diviser (mitose) et
d’augmenter de taille.
A/ De la graine à la plante
1) Composition d’une graine
• La graine est enveloppée d’un tégument qui protège les parties internes.
• Si l’on ouvre une graine après l’avoir lise à tremper ds de l’eau, on constate qu’elle se sépare
en deux masses blanches symétriques : les cotylédons.
Chaque cotylédon est une feuille charnue renfermant des réserves dt la nature chimique diffère
selon les graines :
- riches en glucides
Eg : haricot, pois, blé, riz

- riches en lipides
Eg : noix, arachide, lin, ricin, tournesol
- riches en protides
Eg : haricot, pois
• Sur l’un des cotylédons, un embryon est resté accroché sur lequel on distingue :
- une radicule en forme conique
- une tigelle qui prolonge la radicule.
Les cotylédons s’insèrent par un pétiole court de part et d’autre de la tigelle.
- une gemmule comprenant deux feuilles repliées dt on aperçoit les nervures. Un petit
bourgeon est logé entre ces deux feuilles.
2) La vie ralentie des graines
• Les graines dt des organes très déshydratés.
• La déshydratation s’effectue ds les fruits au cours de la maturation des graines.
• La faible teneur en eau est responsable de la vie ralentie :
- Il n’y a ni fabrication de nouvelle matière ni croissance.
- Les échanges ac le milieu st infimes.
- Les échanges nutritifs st pratiquement nuls.
• L’activité est réduite au strict minimum indispensable au maintien de la vie.
• Elle permet aux graines de résister à des conditions très sévères qui entraîneraient la mort de
la plante entière.
• La déshydratation permet aux graines de rester vivantes très longtemps (la longévité des
semences est la durée pdt laquelle elles restent vivantes et garde la possibilité de germer).
- Cette longévité varie considérablement selon les espèces, de qq semaines à qq années.
- Elle dépend bcp des conditions de conservation (l’abaissement de T° ou une dessiccation
artificielle plus poussée permettent de prolonger leur durée de vie.
- Une déshydratation complète par lyophilisation annule totalement les échanges respiratoires et
permet une survie d’une durée pratiquement illimitée.
• Ms la graine n’est pas morte, elle reprendra vie dès qu’elle retrouvera des conditions
favorables.
3) Dispersion de la semence
• L’organe qui est transporté est appelé semence.
• Elle est en état de vie ralentie.
• Elle se détache de la plante mère et est :
- la graine si le fruit s’ouvre
Eg : fruits secs déhiscents (haricot)
- le fruit s’il ne s’ouvre pas
Eg : fruits secs indéhiscents (gland du chêne)
Fruits charnus (cerise)
• La semence peut se disperser de plusieurs façons :
- Par projection : ouverture brutale du fruit à maturité, projetant ainsi leurs graines autour
de la plante mère
Eg : le genêt
- Par le vent : de nbreuses semences, généralement de petites taille, st munies d’un
dispositif qui accroît leur surface (poils, ailes) et, de ce fait, favorise leur dispersion par le
vent.
- Par les animaux : certains transportent, à leur insu, les semences qui se fixent à la
surface de leur corps grâce à un système adhésif (substance collante, crochets).
L’homme lui-même peut véhiculer des semences sur ses vêtements, qd il se promène ds
un champ.

4) La dormance des graines
• Les graines st programmées génétiquement pr être dormantes.
• Pr pvr germer, les graines doivent subir une T° froide pdt un certain temps.
• Ds la nature, cette dormance préserve les semences formées en automne d’une germination
prématurée.
• C’est le froid de l’hiver qui permet de déprogrammer la dormance.
5) Germination
• Pr qu’une graine puisse germer, il faut que certaines conditions se trouvent réunies :
- une T° suffisamment élevée
- une humidité convenable
- une bonne oxygénation
- la graine doit présenter une aptitude à germer
→ Qd on sème la graine, elle absorbe l’eau et gonfle.
→ Le tégument se déchire
→ La radicule s’allonge et s’enfonce ds le sol en donnant la racine principale
→ La tigelle s’allonge à son tour, se redresse et soulève les cotylédons au-dessus du sol
(germination épigée)
Si la tigelle ne s’allonge pas, les cotylédons restent enfouis ds le sol (germination hypogée)
→ Des racines secondaires apparaissent sur la racine.
→ Les cotylédons s’écartent et la gemmule s’allonge vers la lumière.
→ Les 2 premières feuilles (d’abord jaunes) s’ouvrent.
Un bourgeon auxiliaire se trouve à l’aisselle de chaque feuille.
Un bourgeon terminal occupe l’extrémité de la tige.
→ Les cotylédons flétrissent et se vident.
• Ds la nature, bcp de graines ne germent pas :
- certaines st consommées par les animaux (insectes et oiseaux surtt)
- d’autres ne trouvent pas de conditions favorables à leur germination.
• Au sens stricte, la germination correspond à la sortie de la radicule. A l’école, on considère que
l’étude de la germination s’arrête qd la jeune plante devient verte dc autotrophe.
6) La reprise des échanges respiratoires
• Qd une graine germe, les échanges respiratoires reprennent : cette consommation de O2 ns
indique qu’il y a une reprise de réactions chimiques libératrices d’énergie utilisée essentiellement
à la croissance, càd à la fabrication de nouvelle matière.
7) Croissance et mort de la plante
• Ttes les extrémités de la plante st dotées de tissus capables de se diviser rapidement : les
méristèmes.
• Ils assurent la croissance en longueur de la plante grâce à de nbreuses divisions cellulaires :
mitoses et à l’élongation des cellules.
• Ces tissus st contenus ds les bourgeons aériens et ds les coiffes des racines.
• La plantule va croître, donner une plante verte.
• Plus tard, des fleurs apparaîtront qui, une fois fécondées, donneront des fruits sous forme de
gousses contenant des graines.
• La plante va ensuite flétrir et mourir.
B/ Croissance des arbres
• Il s’agit d’un phénomène saisonnier : elle s’opère essentiellement au printemps et en été.
• La croissance en longueur est liée aux bourgeons terminaux et aux méristèmes qu’ils abritent
sous leurs écailles.
• Dès leur formation, les bourgeons st en état de dormance (qui est levée par la période de froid
hivernal ce qui explique leur réveil au printemps).
• Ts les ans, sous la poussée de l’eau qui circule ds les vaisseaux, les écaillent s’écartent et le
rameau de l’année se développe.
• Les écailles laissent des cicatrices annuelles qui délimitent la poussée de l’année.

• On utilise ces marques pr déterminer « l’âge » des différents segments d’une branche.
• Chaque année, l’arbre augmente le diamètre de ses tiges et de son tronc en ajoutant une
couche supplémentaire.
• Au printemps, une assise cellulaire située sous l’écorce, le cambium, produit des cellules de
bois vers l’intérieur. De grosses cellules d’abord donnent un bois clair puis, vers l’été, des cellules
plus petites donnent un bois + sombre.
Le processus s’arrête à l’automne.
• On peut dc observer les résultats de cette croissance sur une coupe de tronc ac les anneaux ou
cernes de croissance. L’alternance bois clair/sombre répétée chaque année fournit ces anneaux
distincts grâce auxquels on peut déterminer l’âge de l’arbre.
C/ Plantes annuelles, bisannuelles, vivaces
• Les plantes annuelles ont une durée de vie d’une année : elles se développent, fleurissent et
meurent la même année.
Eg : radis, tomates
• Les plantes bisannuelles se caractérisent par un cycle de vie qui s’étale sur 2 ans : si on les
sème au printemps, elles se dvt la 1ère année en donnant une plante ac des feuilles qui
fabriquent de la matière organique (par photosynthèse) qui est stockée le + svt ds les racines ms
elles ne fleurissent que l’année suivante après avoir passé l’hiver en pleine terre.
Les jardiniers récoltent les organes de réserve avant l’année suivante. Si on les laisse en terre, il
pousse de nx une tige ac des feuilles ms surtt des fleurs qui produiront des graines (s’il y a
fécondation).
La plante meurt à l’arrivée du second hiver.
Eg : carottes
• Les plantes vivaces (pérennes) se dvp progressivement pdt de nombreuses années. Elles ont
un cycle de dvt marqué par le cycle des saisons : dvt des tiges, des feuilles et des fleurs au
printemps et en été, perte des feuilles à l’automne et arrêt de croissance jusqu’au printemps
suivant.
Eg : arbres