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1-A-5 - LA VIE FIXEE DES PLANTES, RESULTAT DE L’EVOLUTION
Notions
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.
1. Au cours de leur évolution, les plantes supérieures terrestres ont développé des structures spécialisées, en relation avec leur
nutrition: fabrication de molécules organiques par photosynthèse, et leur mode de vie sans déplacement.
 Des organes à grande surface d’échanges avec leur environnement pour l’approvisionnement en matières minérales et
énergie :
 Les racines de la partie souterraine permettent l’ancrage de la plante dans le sol ainsi qu’une absorption d’eau et d’ions
minéraux du sol grâce à leurs poils absorbants.
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Un poil absorbant est une longue cellule fine de l’épiderme racinaire. Leur nombre à l’extrémité des racines augmente la surface
d’échange avec le sol.
Les ramifications des racines, la densité et la longueur des poils absorbants s’adaptent aux variations de l’environnement comme la
teneur en eau ou en ions minéraux du sol.
 Les feuilles de la partie aérienne permettent le captage de la lumière et les échanges gazeux avec l’atmosphère
- Leur forme aplatie et la disposition préférentielle des cellules chlorophylliennes à leur face supérieure permettent une grande
surface d’exposition au soleil pour toutes les cellules photosynthétiques.
- Leurs stomates permettent des échanges de dioxygène, dioxyde de carbone et vapeur d’eau entre l’atmosphère et des lacunes situées
au contact des cellules chlorophylliennes.
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Un stomate est constitué de 2 cellules de garde ménageant une ouverture : l’ostiole, au sein d’un épiderme imperméable.
Cette ouverture est réglable en fonction des variations journalières de l’environnement, comme le degré d’ensoleillement, la température
et le taux d’humidité de l’air qui doivent être favorables à la photosynthèse.
Leur disposition préférentielle à la face inférieure des feuilles permet de limiter les pertes en eau de la plante.
 Un double système conducteur de substances dissoutes entre organes souterrains et aériens
 L’apport en eau et ions minéraux étant dissocié de l’apport en CO2 et exposition à la lumière, les vaisseaux du xylème
transportent la sève brute provenant des racines jusqu’aux cellules chlorophylliennes des feuilles, lieu de la photosynthèse.
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La sève brute est une solution diluée d’ions minéraux principalement
Ces vaisseaux sont formés de cellules mortes, vides, allongées, sans paroi transversale, renforcées par des dépôts de lignine, ce qui
permet une circulation ascendante rapide.
Activités, supports
 Les vaisseaux de phloème véhiculent la sève élaborée, des feuilles adultes jusqu’à divers organes tels que ceux en croissance
et les organes non chlorophylliens ne réalisant pas la photosynthèse : racines, fleurs, fruits…
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La sève élaborée est une solution concentrée en produits de la photosynthèse, en majorité des glucides.
Ces vaisseaux sont formés de cellules vivantes, sans noyau, allongées, à paroi transversale perforée (cellules criblées)
Cette circulation est ascendante et descendante
2. Ne pouvant fuir devant les agressions du milieu, les plantes ont développé au cours de leur évolution des structures et
mécanismes de défense
 Contre les variations du milieu physique
 La présence de poils à la face inférieure des feuilles, l’enroulement de leurs bords, une épaisse cuticule recouvrant l’épiderme
foliaire sont des protections contre la sécheresse de certains milieux
 La perte des feuilles de certains arbres, l’entrée en vie ralentie en hiver, la protection écailleuse des bourgeons, la formation
de bulbes, tubercules souterrains sont des adaptations au froid saisonnier.
 Certaines espèces meurent et ne subsistent que sous forme de graines
 Contre les divers pathogènes ou prédateurs
La présence d’épines, poils urticants, la fabrication de molécules amères, toxiques repoussent les herbivores
3. La vie fixée impose une reproduction avec transport du pollen et des graines
 L'organisation florale et le fonctionnement de la fleur permettent le rapprochement des gamètes entre plantes fixées.
 La fleur est l’appareil sexué reproducteur de nombreux végétaux qui présente une grande diversité de forme, de dimension, de
couleur mais qui obéit à un même plan d’organisation en couronnes concentriques
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2 couronnes externes stériles protégeant 2 couronnes internes centrales constituant les organes reproducteurs
le calice est formé des sépales le plus souvent verts et la corolle est formée de pétales de couleur et dimension variables.
les étamines sont les organes mâles formés d’un filet et de 2 anthères renfermant les grains de pollen, cellules sexuelles mâles
le pistil est l’organe femelle, divisé en carpelles renfermant les ovules, cellules sexuelles femelles.
 Ce plan d’organisation est sous le contrôle des gènes du développement floral dont les mutations expliquent la variété des
fleurs.
 La pollinisation est le transport du pollen sur le pistil d’une fleur de la même espèce. Le grain de pollen germe ensuite et
féconde les ovules.
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La pollinisation peut se faire entre pollen et pistil de la même fleur (autofécondation) ou entre pollen et pistil de fleur différente
(fécondation croisée)
La pollinisation croisée à l’avantage de produire de la diversité génétique, elle est facilitée par le vent, l’eau et les insectes
 A l’issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines
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La paroi de l’ovaire forme généralement la paroi du fruit
Chaque ovule fécondé donne une graine
 La pollinisation et dissémination des graines de nombreuses plantes reposent sur une collaboration animal
disséminateur/végétal, produit d’une coévolution
 Des relations étroites se sont construites au cours de l’évolution entre les plantes à fleurs et leurs insectes pollinisateurs
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Les insectes en visitant les fleurs assurent leur pollinisation et les fleurs leur fournissent nectar et pollen : il y a collaboration
Le nectar est une ressource nutritive sécrétée par des glandes nectarifères
Les fleurs pollinisées par des insectes ont développé des signaux attractifs pour les insectes comme des ornementations sur les pétales,
des molécules odorantes, des glandes nectarifères colorées, luisantes, des grains de pollen gros et facilement transportables…
Les insectes pollinisateurs ont développé des organes adaptés à la récolte et le transport du pollen : pièces buccales transformées, poils,
peigne..
Leurs adaptations se sont influencées mutuellement : on parle de coévolution.
 La dispersion des graines est nécessaire à la survie et à la dispersion de la descendance, elle peut être assurée par un animal
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Les graines disséminés par les animaux sont dans des fruits attractifs : colorés, charnus, riche en sucres ou présentant des dispositifs
d’accrochage
Les animaux transportent les graines accrochées dans leurs poils, plumes…ou les dispersent avec leurs excréments
Avec les fruits, l’animal accède à une ressource nutritive et le transport pour la plante permet la colonisation de nouveaux territoires et
souvent une meilleur germination lorsque les graines sont passés par l’appareil digestif de l’animal. Il ya bien collaboration et
coévolution.