– UE5 : Sciences Végétales et Fongiques– 2016-2017

2016-2017
Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
– UE5 : Sciences Végétales et Fongiques–
Semaine : n°5 (du 03/10/16 au
7/10/16)
Date : 04/10/2016
Heure : de 9h00 à
10h00
Binôme : n°72
Professeur : Pr. Dupont
Correcteur : 79
Remarques du professeur : l'ensemble des schémas sont disponibles dans le poly de la Corpo
PLAN DU COURS
I)
Appareil Végétatif des Angiospermes
A)
Les tissus primaires
1) Origine Méristème I°
2) Parenchymes de réserve
3) Tissu de soutien I°
4) Tissu sécréteur chez de nombreuses plantes médicinales et à huiles essentielles
5) Sève élaborée : phloème I°
B)
Les organes primaires
1) La racine
2) La tige I°
3) La feuille
C)
II)
A)
Les Tissus et Organes II°
Appareil Reproducteur des Angiospermes
Fleur
1) Pièces stériles
2) Pièces fertiles
B)
Calice
C)
Corolle
D)
Androcée
E)
Origine et formation du pollen
F)
Gynécée
1) Origine
2) Insertion et soudure des carpelles
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I)
Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Appareil végétatif des Angiospermes
Ce qui est nouveau dans la fleur ce n'est pas qu'elle est colorée mais qu'elle est mixte. C'est à dire qu'elle réunit les
deux sexes.
Remarque : on ne va pas aborder dans ce cours les tissus et les organes II° car ils ressemblent aux Gymnospermes
ligneux (aspect du bois)
A)
Les Tissus Primaires :
Cela concerne toutes les plantes herbacées ainsi que les plantules des ligneux comme les Gymnospermes, au moins
quand ils sont jeunes.
Ces tissus primaires apparaissent dès les Ptéridophytes.
1)
Origine du Méristème I°
On le trouve déjà dans la graine a l'extérieur de la racine qui sort.
Il y a un méristème pour chaque cotylédon.
C'est l'endroit où se fait la mitose puis la croissance, c'est donc la zone active de la plante.
Il se situe dans des endroits spéciaux car la paroi cellulaire est trop épaisse pour réaliser les mitoses qui se font que
quand la cellule est jeune et que la paroi est fine.
L'augmentation se fait en 2D :
– en longueur pour le méristème I°
– en largeur pour le méristème II°
Il existe plusieurs types de méristèmes :
Le méristème apical fonctionne pour les bourgeons axillaires et apicaux. Il est aérien.
Le méristème apical racinaire situé aux extrémités des racines.
Le méristème intercalaire « m.e » au niveau des tiges. Il s'agit d'un tissu I° de jeunesse qui correspond à la
croissance en longueur (et non en épaisseur).
Il se situe uniquement au niveau des nœuds des tiges (et non les racines qui ne possèdent aucun noeuds)
2)
Parenchyme de réserve
C'est le tissu I° le moins différencié, à cellules rondes.
C'est un tissu de remplissage qui donne l'épaisseur de l'organe avec la possibilité de stocker des réserves.
(ex : amyloplastes stockent de l'amidon chez la pomme de terre)
Grâce à la forme ronde, l'air circule facilement entre les cellules, dans les méats intercellulaires.
Plus les cellules sont rondes plus la circulation de l'air est facile, ce qui est nécessaires aux réserves.
Réserves : Glucides, Lipides, Protides
3)
Tissu de soutien I°
Aspect de parenchymes à parois très épaisses et sans méat.
Le Collenchyme
Il est vivant et cellulosique donc très épais.
Il est localisé sous les angles des tiges (sous l'épiderme) ou à l'extérieur des nervures principales des feuilles. Il est
coloré en rose (cf TP). On ne les trouve jamais dans les racines.
Il donne à la fois de la résistance et de la souplesse (ex : résiste au vent)
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Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Le Sclérenchyme
Il est composé de cellules mortes lignifiées à parois très épaisses.
Il protège les vaisseaux dans les tiges, feuilles ou racines, et il a également un rôle de résistance.
Le sclérenchyme est coloré en vert par le colorant de la lignine.
Il ressemble beaucoup au xylème avec une paroi très épaisse et des cellules mortes, mais ses cellules ne sont pas
conductrices.
Il possède plutôt des cellules isodiamétriques courtes.
4)
Tissus sécréteurs chez les nombreuses plantes médicinales et à huiles essentielles
Ces tissus sont composés de :
-Poils d'une ou plusieurs cellules au niveau des parties aériennes.
-Poches sécrétrices qui produisent des substances plus ou moins toxiques dans la feuille.
-Canaux à latex lactifères.
5)
Sève élaborée : Phloème I° (Tissus conducteur primaire)
La sève élaborée est composée de cellules vivantes entièrement cellulosique et sans lignine.
Il en existe un seul type chez les Ptéridophytes et les Gymnospermes.
Il en existe deux types chez les Angiospermes.
Cela apparaît dès les Ptéridophytes, mais ici il s'agit de plus grandes cellules, accompagnées de petites cellules :
les cellules compagnes.
Le phloème est un tissu vivant comprenant un cytoplasme et des parois terminales (le crible) recouvert de
membrane cytoplasmique. Il faut un transport actif pour transporter la sève.
Pour cela on a besoin d'enzymes mais il n'y a pas de noyau dans le cytoplasme.
En revanche les cellules compagnes en ont un donc ce sont elles qui produisent les enzymes.
a- Cellules à cytoplasme sans noyau : tubes criblés
b-Cellules à cytoplasme et noyaux : cellules compagnes
B)
Les Organes Primaires (= organes jeunes)
1)
La racine :
Morphologie :
La racine principale sort de la graine et s'allonge avec des ramifications très fréquentes (les radicelles)
A l'extrémité des jeunes radicelles il y a des poils absorbants fait d'une seule cellule.
Anatomie :
Elle est commune à toutes les plantes vasculaires.
La zone épaisse est le parenchyme cortical.
A l'intérieur il y a le cylindre central qui est très petit et où se trouvent le phloème et le xylème.
A l'extérieur il y a le rhyzoderme très épais.
La ligne bleue sur le schéma est la limite du cylindre central.
La dernière couche avant cette limite est l'endoderme qui absorbe l'eau.
Le péricycle joue le rôle de méristème : il engendre les radicelles.
On retrouve aussi des faisceaux de xylèmes I° en forme d'étoile qui correspond au protoxyle formé de trachéides.
Il y a aussi des vaisseaux parfaits : le métaxylème qui est aussi du xylème I°.
Au centre les cellules ne sont pas encore bien différenciées.
Entre les bras de l'étoile se trouve le phloème I°.
Il y a donc alternance du xylème et phloème, ce qui est typique d'une racine.
Le nombre de branche est variable (de 3 a 6 le plus fréquemment)
Tandis que chez les Gymnospermes il n'y en a que 2.
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Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Il y a aussi de l'écorce importante à cylindre central réduit.
2)
La Tige
La tige est un organe aérien qui a pour rôle de :
-dominer la végétation en portant les feuilles à la lumière
-hisser les fleurs et les fruits
-monter la sève brute par le xylème
-descendre la sève élaborée par le phloème
Le nœud est le lieu où s'insère la feuille. Entre deux nœuds il y a les entre-noeuds.
Le bourgeon axillaire correspond a une mini-tige ou a un futur bouton.
Le cylindre central est beaucoup plus grand que la racine.
Anatomie
Le xylème I° et le phloème I° sont superposés, et non plus alternés.
Ils forment un faisceau libéro-ligneux (FLL) qui correspond à la nervure des tiges ou des feuilles.
Le milieu de la tige est la moelle qui n'est pas très développée.
On trouve des trachées dans le métaxylème.
Les grands vaisseaux se différencient à l'extérieur contrairement à la racine où les petits étaient plutôt à l'extérieur.
Dans le FFL apparaissent :
Le protoxylème contient des trachéides annelés, puis spiralés puis spiralés serrés.
Le protoxylème existe aussi chez les plantes primitives.
Les vaisseaux vrais n'apparaissent que chez les Angiospermes et chez les Bryophytes.
Les jonctions des cellules du phloème sont plus épaisses.
Apparaît le cambium au sein des faisceaux et puis entre les faisceaux (entre les tissus I° et II°).
3)
La feuille
Morphologie
La feuille est aplatie et chlorophyllienne. Elle se trouve sur la tige et possède une symétrie bilatérale.
L'anatomie de la nervure centrale est celle d'une portion de tige dont le centre est la face supérieure de la feuille.
La queue de la feuille est appelée le Pétiole (certaines espèces n'en ont pas).
Il y a parfois des languettes à la base du Pétiole : les Stipules, qui sont des sortes d'épines.
Parfois à la base de la feuille se trouve une gaine qui entoure la tige.
CT de a feuille d'Angiosperme non monocotylédone passe par cette nervure centrale.
La partie supérieure de l'épiderme est plus épaisse car il y a la cuticule qui évite l'évaporation successive.
C'est l'organe comprenant le plus de stomates, surtout sur la face intérieure.
L'intérieur de la feuille est appelé le mésophylle composé de deux tissus :
• cellule allongé : parenchyme palissadique
• cellule lacuneuse : parenchyme lacuneux en liaison avec les stomates
Il y a aussi les vaisseaux conducteurs c'est à dire les nervures entourées de collenchyme.
Le xylème est toujours sur le haut de la feuille (vers l'intérieur) et le phloème sur le bas (vers l'extérieur).
Les nervures des feuilles sont souvent coupées en oblique.
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II)
Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Appareil reproducteur des Angiospermes
A)
Fleur :
La fleur de bruyère ressemble a la fleur théorique (cf TP)
La queue de la fleur est le pédicelle (parfois appelé pédoncule mais pour fleur à inflorescence)
Il est élargie en réceptacle et porte des pièces stériles et fertiles
1)
Pièces stériles : périanthe
A l'extérieur se trouve le calice qui est assez grand et qui protège le bouton, l'intérieur et les pétales
L'ensemble des pétales forment la corolle blanche qui a pour rôle d'attirer les insectes par les couleurs. Donc les
plantes à pollinisation par le vent n'ont pas de corolle.
L'ensemble des sépales forment le calice.
2)
Pièces fertiles
Les deux sexes sont réunis dans le même organe
Au dessus de la corolle se trouve l'androcée composé d'étamine elle même composée d'un filet et d'une anthère.
Le gynécée contient l'ovaire creux qui produit un ou plusieurs ovules, le style et le stigmate aplati en haut qui
capte le pollen.
B)
Calice :
Il est parfois inexistant quand les fleurs sont très serrées les unes les autres.
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Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Il est formé de sépale qui sont de petites feuilles externes souvent vertes, protectrices et plus ou moins soudées.
-Sépales libres : calice dialysépale
-Sépales soudés : calice gamosépale
Le calice régresse chez les familles dont les fleurs s'organisent en inflorescence (regroupement de fleurs) très
serrées formées de nombreuses petites fleurs (ex : Apiacées, Astéracées)
C)
Corolle
Formée de nombreuses pétales plus ou moins élargies et colorées avec des colorants spécifiques situés dans des
chromoplastes pour attirer les abeilles et les oiseaux mouches.
Ces pétales sont libres ou soudées : critère de classification des plantes.
Origine foliaire :
• feuilles très modifiées surtout les dernières
• étamines devenues stériles élargies et colorées
• pétales soudés : corolle gamopétale évoluée
• pétales libres : corolle dialypétale primitive
Variantes de périanthe :
• Pas de calice ni de corolle : apérianthées (nue)
• Une seule enveloppe : périanthe composé de tépales.
• Deux enveloppes identiques : périanthe composée de tépales (ex : 3+3T)
D)
Androcée
C'est l'ensemble des étamines d'une fleur composé d'un filet très mince et d'anthère.
La microsporophylle (filet) des Gymnospermes devient l'étamine dont les microsporanges deviennent 4 sacs
polliniques.
Les anthères sont fixées sur le réceptacle (pétales libres) ou sur la corolle (pétales serrés)
Quatre cellules vont se séparer pour donner quatre grain de pollen.
E)
Origine et formation du pollen :
Dans un grain de pollen il y a deux cellules, c'est donc un très petit prothalle.
La classification des angiospermes se base sur le nombre de pores des grains de pollen.
L'exine est la pari extérieur très épaisse formée de substance imputrescibles (retrouvée parfois dans les sédiments
géologiques) mais s’amincit au niveau d'un ou de trois pores.
Les plus primitifs et les Gymnospermes n'ont qu'un pore tandis que les Angiospermes plus évolués en ont trois.
L’assise mécanique se contracte et déchire l'anthère pour libérer le pollen à travers des fentes.
La déhiscence de l'anthère peut être longitudinale (la plus connue) ou transversale par des valves ou des pores.
F)
Le gynécée
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1)
Chapitre VII Plantes à fleurs et à fruits : les Angiospermes
Origine
De 1 à 5 ou plusieurs carpelles selon les familles.
Le carpelle est une feuille composée de pennée de type Cycas, repliée à bords soudés
Cela correspond à une protection des ovules.
2)
•
•
Insertion et soudure des capelles :
spiralée : ne permet pas la soudure des carpelles entre eux → ovaires multiples et dialycarpie primitive
verticillée : permet la soudure des carpelles entre eux en un ovaire unique → syncarpie évoluée
Deux types de syncarpie : ex de 2 carpelles soudés
• les carpelles se referment chacun avant la soudure → ovaires a plusieurs loges = pluriloculaire (Cf TP)
• les carpelles se soudent ouverts bord à bord → ovaire à une seule loge = uniloculaire plus évoluée
La feuille de Cycas, tapissée d'ovules, va devenir un fruit en se pliant sur elle même.
Les ovules seront donc enfermées à l'intérieur et au centre.
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