TD n°2

Question 1
L d t i i t d i t tt d dét ill l ôl t l f ti t d
PhysiologiedelaNutritionVégétale(PNV)‐ Semainedu3au7mars2014‐ L.Zurletto ([email protected])
http://www.sophia.inra.fr/physiologie_vegetale_enseignement
Travaux dirigés
Les stomates et le contrôle du degrés d’ouverture stomatique.
•
Tableau I :
Nombre de stomates au mm
2
sur la face supérieure (S) et inférieure
L
es
d
ocumen
t
s qu
i
su
i
ven
t
d
o
i
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t
vous perme
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dét
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l
e r
ôl
e e
t
l
e
f
onc
ti
onnemen
t
d
es
stomates dans la plante. Pour chacun des documents, et à l’aide de vos connaissances,
analyser et interpréter les résultats obtenus.
=> Qu’est-ce qu’un stomate ? Ou se trouve-t-il dans la plante ? Dans quel(s) mécanisme(s)
intervient-il ? Existe-t-il des régulations du degrés d’ouverture des stomates? Si oui, lesquelles ?
Tableau
I
:
Nombre
de
stomates
au
mm
sur
la
face
supérieure
(S)
et
inférieure
(I) de quelques feuilles.
• Figure 1 : Influence de l’ouverture des
stomates sur la transpiration des feuilles.
• Figure 2 : Mesure de la transpiration journalière.
A
• Figure 3 : Effet de la température sur le
degrés d’ouverture des stomates.
• Figure 4 : Ouverture journalière des stomates
(exprimée en % de l’ouverture maximale).
B
CD
En utilisant les interprétations précédentes, retrouver les quatre cas, A, B, C et D, présentés
dans la figure 4. Justifier vos choix.
Comment expliquer la diminution de la transpiration de la courbe B ?
- journée d’été chaude et pluvieuse.
- journée d’automne froide et humide.
- journée d’été très sèche.
- journée d’été chaude et sèche. 1/3

Question 2
Analyser et interpréter les documents 5 et 6 ci-dessous. Quel est le phénotype
stomatique du mutant étudié ?
Pour justifier votre réponse, détailler le mécanisme d’ouverture des stomates sous
forme d’un schéma.
mutant
•Figure5:Taux d’extrusion des H+d’une fraction cellulaire
enrichie en stomates. Les cellules de garde de plants
sauvages (Ler) et de plants mutants perte de fonction ont
été gardées à l'obscurité et le pH moyen externe a été
continuellement enregistré pour calculer la vitesse
d’extrusion des H+.
mutant
• Figure 6 : Le potentiel de membrane des cellules de garde
a été mesuré en utilisant la technique ‘discontinuous single-
electrode voltage-clamp’ (dSEVC) chez le sauvage (Ler) et le
mutant perte de fonction.
Question 3
Analyser et interpréter les figures 7 à 10 ci-dessous. Quel est le phénotype stomatique du mutant
étudié
?
Pour
justifier
votre
réponse,
détailler
le
mécanisme
de
fermeture
des
stomates
sous
étudié
?
Pour
justifier
votre
réponse,
détailler
le
mécanisme
de
fermeture
des
stomates
sous
forme d’un schéma.
Sauvage mutant
Faible [CO
]
m
atique(µm)
AB
Faible[CO2]
(100p.p.m.)
Forte [CO
]
•
Figure
7
:
(A)
Images
thermiques
de
plants
Fort[CO2]
(700p.p.m.)
Faible
[CO
2
]
(100p.p.m.)
Sauvage mutant
Ouverturesto
m
Forte
[CO
2
]
(700p.p.m.)
Transfertdefaible
àforte[CO2]
(Substraction)
Figure
7
:
(A)
Images
thermiques
de
plants
d’Arabidopsis thaliana sauvage et mutant perte de
fonction soumis à une faible (100 partie par million,
p.p.m.) ou une forte (700 p.p.m.) concentration en
CO2atmosphérique. (B) Degrés d’ouverture
stomatique en fonction de la concentration en CO2
atmosphérique. 2/3

Contrôle ABA(10µM)
e
stomatique(µm)
e
stomatique(µm)
Lumière 1hobscurité 3hobscurité
AB
•Figure8:Degrés d’ouverture stomatique en fonction (A) d’un traitement à l’acide
abscissique (ABA, 10 µM) ; (B) des conditions d’éclairement : lumière (80 µmol. M-2.s
-1 )ou
Ouvertur
e
Ouvertur
e
Sauvage mutant Sauvage mutant
bien obscurité.
c
elluledegarde)
Sauvage
mutant
C
oncentration(fmol par
c
•Figure9:Concentrations en ions mesurées
après éclairement des cellules de garde (80
µmol. m-2.s
-1) pendant 1h.
C
Malate Cl‐K+Na+
•Figure10:Localisation subcellulaire de la
A
B
protéine, dont le gène est touché par la
mutation perte de fonction, à l’aide d’une
protéine fluorescente (GFP pour ‘green
fluorescent protein’).
(A) Fusion protéine-GFP ; (B) GFP seule.
A
B
Pouvez vous émettre des hypothèses sur la fonction de cette protéine dans le mécanisme
de fermeture stomatique ? Justifier vos choix.
Quelles expériences proposez-vous pour valider vos hypothèses ?
3/3