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Morphogenèse végétale Première S Année 2010/2011
LA MORPHOGENÈSE VÉGÉTALE OU LA MISE EN PLACE DE L'ARCHITECTURE D'UNE PLANTE ..... 2
CHAPITRE I – LES MÉCANISMES BIOLOGIQUES FONDAMENTAUX DE L'ÉDIFICATION DU PORT D’UN ARBRE ............................................. 2
1 / la croissance des pousses ........................................................................................................................................ 2
A / Mécanisme de croissance à l’échelle de l’organe : le bourgeon ......................................................................... 2
B / Les modèles d'architectures et de morphogenèse des arbres .............................................................................. 3
C / Les mécanismes de croissance à l’échelle cellulaire : Le méristème du bourgeon ............................................ 4
D / Modèle de fonctionnement de la croissance végétale ......................................................................................... 5
2 / La multiplication cellulaire .................................................................................................................................... 6
A - La multiplication des cellules méristématiques : La mitose ............................................................................... 6
B - La duplication de l'ADN lors de l’interphase ..................................................................................................... 7
3 - L'allongement cellulaire dans la zone d’élongation ............................................................................................... 8
4 - La différenciation cellulaire : apparition de la paroi cellulaire chez les cellules différenciées ............................ 9
CHAPITRE II – LE CONTRÔLE DE LA CROISSANCE D’UNE PLANTE ................................................................................................ 10
1 - L’influence de la lumière sur la mise en place de la forme d’une plante : Le phototropisme ............................. 10
2 - / L’influence de l’auxine sur l'élongation cellulaire. ............................................................................................ 10
3 - Les molécules impliquées dans la différenciation cellulaire ................................................................................ 10
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Morphogenèse végétale Première S Année 2010/2011
LA MORPHOGENÈSE VÉGÉTALE OU LA MISE EN PLACE DE
L'ARCHITECTURE D'UNE PLANTE
TP – Classification de l’architecture d'un rameau d'arbre (Modèle d'un rameau)
Fiche de cours : Vocabulaire permettant d'étudier le développement, la croissance, la ramification et
l'orientation.
CHAPITRE I – LES MÉCANISMES BIOLOGIQUES FONDAMENTAUX DE
L'ÉDIFICATION DU PORT D’UN ARBRE
Problème : Quels sont les mécanismes fondamentaux de la croissance végétale à l'échelle cellulaire.
1 / LA CROISSANCE DES POUSSES
A / Mécanisme de croissance à l’échelle de l’organe : le bourgeon
TP – Observation de bourgeon à la loupe binoculaire
Diaporama : structure bourgeon
Bilan : Les bourgeons sont les organes responsables de la croissance
en longueur. Ils ont la caractéristique de produire à chaque nouvelle
saison un rameau feuillé qui contiendra lui-même de nouveaux
bourgeons, prés à donner eux-mêmes de nouveaux rameaux à la saison
suivante et ainsi de suite par un processus itératif, permettant un
développement perpétuel.
L’observation de l’anatomie d’un bourgeon, révèle que celui-ci est un
organe embryonnaire, car il est composé d’un embryon de rameau.
Au centre du bourgeon, entouré d’écailles, se trouve futur rameau sous forme miniature. On y distingue notamment
les ébauches de feuilles ou ébauches foliaires s’insérant de façon rapprochée sur une ébauche de tige au niveau de
nœud. Le entrenoeud sont très courts.
Hypothèse : On peut faire l'hypothèse que le développement du rameau se fait principalement par un allongement des
entrenoeud lors du débourrement des bourgeons.
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B / Les modèles d'architectures et de morphogenèse des arbres
Diaporama : modèle de morphogenèse sur 3 ans
- Exercice (Fiche) : études des modèles de Rauh et Leuwenberg
- Exercice (Fiche) : étude de l'architecture d'un orme champêtre / Ulmus minor
- Exercice (Diaporama) : schématisation sur 3 années d'un modèle de morphogenèse
Bilan : On peut présenter les architectures des arbres par des représentations modèles
caractérisées par leur développement, leur croissance, leur ramification et leur
orientation (voir fiche). Les arbres peuvent ainsi être classsé en référence à un modèle
donné.
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C / Les mécanismes de croissance à l’échelle cellulaire : Le méristème du bourgeon
TP – Observation microscopique d’un méristème de tilleul
Bilan : Le bourgeon est constitué :
Diaporama : structure bourgeon
- A l’extrémité : D’une zone reconnaissable par des cellules de
petite taille toutes identiques, non différenciées. Cet amas de
cellules est appelé le méristème. Les cellules du méristème sont
appelées les cellules méristématiques.
- En aval du méristème se trouve une zone où l’on observe des
cellules allongées toutes identiques. Cette zone s’appelle la
zone d’élongation.
- En aval de la zone d’élongation se trouve une zone où les
cellules prennent un aspect différent suivant la position dans la
tige. Les cellules ne sont plus toutes identiques, on dit qu’elles
sont différenciées. Cette zone est appelée la zone de
différenciation.
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D / Modèle de fonctionnement de la croissance végétale
Diaporama : modèle de croissance
On peut proposer un modèle cellulaire de la croissance de l’axe en
longueur :
- Les cellules méristématiques se divisent continuellement
pour donner d’une part de nouvelles cellules méristématiques (qui
perpétuent le méristème) vers le haut. Cette étape permet de conserver
indéfiniment le potentiel de croissance du bourgeon.
- Ver le bas, les cellules méristématiques s’allongent,
permettant ainsi l’allongement de la tige. A partir de ce moment on
arrête de les appeler des cellules méristématiques.
- Encore plus en aval, les cellules allongées se différencient.
Exercice : Modélisation de la genèse d’un arbre à croissance monopodiale, et ramification acrotone orthotrope
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