Question nutrition minérale : comment un végétal absorbe-t

Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
✤
Rôles :
✤
absorption de l’eau et des minéraux,
1
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
✤
Rôles :
✤
absorption de l’eau et des minéraux,
✤
stockage de matières organiques,
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
✤
Rôles :
✤
absorption de l’eau et des minéraux,
✤
stockage de matières organiques,
✤
ancrage au sol
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
✤
✤
Rôles :
✤
absorption de l’eau et des minéraux,
✤
stockage de matières organiques,
✤
ancrage au sol
Types morphologiques :
✤
Pivotant : gymnospermes et angiospermes
dicotylédones
✤
une racine centrale (pivot) et racines latérales,
forte profondeur
✤
racine stockant des matières organiques en
vue de la floraison (récolte pré-floraison)
✤
Carottes, rutabaga, bettrave à sucre, radis, ...
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
✤
✤
Rôles :
✤
absorption de l’eau et des minéraux,
✤
stockage de matières organiques,
✤
ancrage au sol
Types morphologiques :
✤
✤
Pivotant : gymnospermes et angiospermes
dicotylédones
✤
une racine centrale (pivot) et racines latérales,
forte profondeur
✤
racine stockant des matières organiques en
vue de la floraison (récolte pré-floraison)
✤
Carottes, rutabaga, bettrave à sucre, radis, ...
Fasciculé : vasculaires sans graines et monocotylédones
✤
fines racines sous la surface du sol, bonne
protection contre l’érosion
✤
possibilité de rhizomes (tiges souterraines)
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Question nutrition minérale : comment un
végétal absorbe-t-il eau et minéraux du sol?
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Les racines peuvent avoir
également d’autres rôles...
2
2
Les racines peuvent avoir
également d’autres rôles...
✤
Autres rôles : racines adventives
✤
racines étranglantes : permettent
à un arbre de s’enrouler autour
d’un hôte
2
2
Les racines peuvent avoir
également d’autres rôles...
✤
Autres rôles : racines adventives
✤
racines étranglantes : permettent
à un arbre de s’enrouler autour
d’un hôte
✤
racines échasses : support d’une
plante (poids)
2
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Les racines peuvent avoir
également d’autres rôles...
✤
Autres rôles : racines adventives
✤
racines étranglantes : permettent
à un arbre de s’enrouler autour
d’un hôte
✤
racines échasses : support d’une
plante (poids)
✤
racines à contreforts (kapokier)
2
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Les racines peuvent avoir
également d’autres rôles...
✤
Autres rôles : racines adventives
✤
racines étranglantes : permettent
à un arbre de s’enrouler autour
d’un hôte
✤
racines échasses : support d’une
plante (poids)
✤
racines à contreforts (kapokier)
✤
pneumatophores (racines
respiratoires, absorbent oxygène,
mangrove et marrais)
2
2
Du poil absorbant aux tissus conducteurs,
un peu de morphologie racinaire...
3
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Du poil absorbant aux tissus conducteurs,
un peu de morphologie racinaire...
✤
Structure racinaire et croissance
✤
Coiffe : protection contre les frottements
mécaniques (sol), protection du méristème
apical, statocytes (gravité)
✤
Zone de divisions cellulaires (méristème)
(
)
http://www.svt.ac-versailles.fr/IMG/avi/division_cellulaire.avi
✤
Zone d’élongation (croissance volumique,
vacuolaire)
✤
Zone de différenciation cellulaire
✤
Tissus de revêtement : épithélium, poils
absorbants
✤
Tissus fondamentaux : cortex,
parenchymes, péricycle, endoderme
✤
Tissus conducteurs de sève : xylème,
phloème, moelle
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Du poil absorbant aux tissus conducteurs,
un peu de morphologie racinaire...
3
3
Observons au microscope les
différentes parties des racines...
4
4
Observons au microscope les
différentes parties des racines...
✤
Croissance indéfinie : tant que le
méristème est en activité
✤
Zones d’échanges avec le sol :
✤
zone pileuse, ou zone
d’absorption (poils absorbants)
4
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Observons au microscope les
différentes parties des racines...
✤
Croissance indéfinie : tant que le
méristème est en activité
✤
Zones d’échanges avec le sol :
http://lesbeauxjardins.com/cours/botanique/8-Anatomie/index.htm
✤
zone pileuse, ou zone
d’absorption (poils absorbants)
✤
prolongement de cellules
épidermiques, pas racines
latérales
http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/racine/l-racine/l-jac01.htm
4
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Observons au microscope les
différentes parties des racines...
✤
Croissance indéfinie : tant que le
méristème est en activité
✤
Zones d’échanges avec le sol :
http://lesbeauxjardins.com/cours/botanique/8-Anatomie/index.htm
✤
zone pileuse, ou zone
d’absorption (poils absorbants)
✤
prolongement de cellules
épidermiques, pas racines
latérales
http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/racine/l-racine/l-jac01.htm
4
4
Que se passe-t-il au
niveau de la paroi du poil
absorbant?
5
5
Que se passe-t-il au
niveau de la paroi du poil
absorbant?
✤
Le poil absorbant est une cellule de l’épiderme de
la racine capable de perméabilité sélective
membranaire :
✤
Transport passif, selon un gradient de
concentration ou électrique
5
5
Que se passe-t-il au
niveau de la paroi du poil
absorbant?
✤
Le poil absorbant est une cellule de l’épiderme de
la racine capable de perméabilité sélective
membranaire :
✤
Transport passif, selon un gradient de
concentration ou électrique
✤
Transport actif : à l’opposé du transport passif
(opposé du gradient électrochimique), besoin
d’ATP
5
5
Que se passe-t-il au
niveau de la paroi du poil
absorbant?
✤
Le poil absorbant est une cellule de l’épiderme de
la racine capable de perméabilité sélective
membranaire :
✤
Transport passif, selon un gradient de
concentration ou électrique
✤
Transport actif : à l’opposé du transport passif
(opposé du gradient électrochimique), besoin
d’ATP
✤
Rôle des perméases : protéines de transport,
canaux sélectifs, notamment pour le
potassium (mais pas pour le sodium...)
5
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Que se passe-t-il au
niveau de la paroi du poil
absorbant?
✤
Le poil absorbant est une cellule de l’épiderme de
la racine capable de perméabilité sélective
membranaire :
✤
Transport passif, selon un gradient de
concentration ou électrique
✤
Transport actif : à l’opposé du transport passif
(opposé du gradient électrochimique), besoin
d’ATP
✤
Rôle des perméases : protéines de transport,
canaux sélectifs, notamment pour le
potassium (mais pas pour le sodium...)
✤
Transport apoplasmique et symplasmique
dans l’écorce de la racine
5
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Chimiosmose, osmose et potentiel hydrique
sont les morteurs des échanges racinaires
6
6
Chimiosmose, osmose et potentiel hydrique
sont les morteurs des échanges racinaires
✤
CHIMIOSMOSE
✤
Pompes à protons (rejet de H+), potentiel de
membrane permettant l’absorption de solutés
en provenance du sol (ions K+)
✤
Co-transport possible à l’aide d’ATP (entrée de
K+ combinée à celle de NO3-)
6
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Chimiosmose, osmose et potentiel hydrique
sont les morteurs des échanges racinaires
✤
✤
CHIMIOSMOSE
✤
Pompes à protons (rejet de H+), potentiel de
membrane permettant l’absorption de solutés
en provenance du sol (ions K+)
✤
Co-transport possible à l’aide d’ATP (entrée de
K+ combinée à celle de NO3-)
OSMOSE
✤
Transport passif d’eau à travers les
membranes
✤
Équilibre des concentrations par circulation
d’eau du moins concentré au plus concentré
6
6
Chimiosmose, osmose et potentiel hydrique
sont les morteurs des échanges racinaires
✤
✤
✤
CHIMIOSMOSE
✤
Pompes à protons (rejet de H+), potentiel de
membrane permettant l’absorption de solutés
en provenance du sol (ions K+)
✤
Co-transport possible à l’aide d’ATP (entrée de
K+ combinée à celle de NO3-)
OSMOSE
✤
Transport passif d’eau à travers les
membranes
✤
Équilibre des concentrations par circulation
d’eau du moins concentré au plus concentré
POTENTIEL HYDRIQUE (!)
✤
Effet combiné de la pression osmotique et de
la pression exercée par la paroi cellulaire
✤
Circulation de ! le plus élevé vers ! le plus
faible
✤
Mesuré en MPa, 1MPa = 10 atmosphères,
1013hPa
6
6
Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
7
7
Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
✤
Tiges et feuilles constituent les organes principaux de l’appareil
caulinaire.
✤
Les tiges
✤
Noeuds, entre-noeuds
✤
A l’aisselle des feuilles : bourgeons axillaires (dormance)
✤
A l’apex caulinaire : bourgeon terminal (croissance /
élongation - dominance apicale)
7
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Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
✤
Tiges et feuilles constituent les organes principaux de l’appareil
caulinaire.
✤
✤
Les tiges
✤
Noeuds, entre-noeuds
✤
A l’aisselle des feuilles : bourgeons axillaires (dormance)
✤
A l’apex caulinaire : bourgeon terminal (croissance /
élongation - dominance apicale)
Les tiges particulières
✤
Stolons : reproduction asexuée d’un plant, couverture
d’une surface importante (fraisier)
7
7
Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
✤
Tiges et feuilles constituent les organes principaux de l’appareil
caulinaire.
✤
✤
Les tiges
✤
Noeuds, entre-noeuds
✤
A l’aisselle des feuilles : bourgeons axillaires (dormance)
✤
A l’apex caulinaire : bourgeon terminal (croissance /
élongation - dominance apicale)
Les tiges particulières
✤
Stolons : reproduction asexuée d’un plant, couverture
d’une surface importante (fraisier)
✤
Bulbes : feuilles charnues, souterraines la plupart du
temps (oignon)
7
7
Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
✤
Tiges et feuilles constituent les organes principaux de l’appareil
caulinaire.
✤
✤
Les tiges
✤
Noeuds, entre-noeuds
✤
A l’aisselle des feuilles : bourgeons axillaires (dormance)
✤
A l’apex caulinaire : bourgeon terminal (croissance /
élongation - dominance apicale)
Les tiges particulières
✤
Stolons : reproduction asexuée d’un plant, couverture
d’une surface importante (fraisier)
✤
Bulbes : feuilles charnues, souterraines la plupart du
temps (oignon)
✤
Tubercules : rhizomes de stockage, «yeux» =noeuds
(pomme de terre)
7
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Le système végétatif assure les
échanges avec l’atmosphère
✤
Tiges et feuilles constituent les organes principaux de l’appareil
caulinaire.
✤
✤
Les tiges
✤
Noeuds, entre-noeuds
✤
A l’aisselle des feuilles : bourgeons axillaires (dormance)
✤
A l’apex caulinaire : bourgeon terminal (croissance /
élongation - dominance apicale)
Les tiges particulières
✤
Stolons : reproduction asexuée d’un plant, couverture
d’une surface importante (fraisier)
✤
Bulbes : feuilles charnues, souterraines la plupart du
temps (oignon)
✤
Tubercules : rhizomes de stockage, «yeux» =noeuds
(pomme de terre)
✤
Rhizomes : tiges horizontales souterraines (gingembre,
menthe)
7
7
De quoi est
constituée une tige?
8
8
De quoi est
constituée une tige?
✤
Structure de la tige
✤
Epiderme
✤
Faisceaux libéroligneux :
regroupement de tissus
conducteurs
✤
xylème à l’intérieur,
phloème à l’extérieur, en
arc
✤
Parenchyme (le plus
important), fibres de
sclérenchyme et de
collenchyme
8
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De quoi est
constituée une tige?
✤
Structure de la tige
✤
Epiderme
✤
Faisceaux libéroligneux :
regroupement de tissus
conducteurs
✤
xylème à l’intérieur,
phloème à l’extérieur, en
arc
✤
Parenchyme (le plus
important), fibres de
sclérenchyme et de
collenchyme
8
8
Comment grandit ou s’épaissit
une tige?
9
9
Comment grandit ou s’épaissit
une tige?
✤
Cambium libéroligneux : créée du xylème secondaire (bois)
et du phloème secondaire
✤
couche uniforme de cellules capables de se diviser entre
les vaisseaux de xylème 1 et de phloème 1
✤
croissance en épaisseur d’année en année (vers l’extérieur
et vers l’intérieur)
9
9
Comment grandit ou s’épaissit
une tige?
✤
Cambium libéroligneux : créée du xylème secondaire (bois)
et du phloème secondaire
✤
couche uniforme de cellules capables de se diviser entre
les vaisseaux de xylème 1 et de phloème 1
✤
croissance en épaisseur d’année en année (vers l’extérieur
et vers l’intérieur)
✤
cellules initiales des rayons : courtes,
perpendiculaires à l’axe de la tige : rayons
conducteurs parenchymateux (circulation d’eau, de
matières organiques, d’hormones, mise en réserve
d’amidon...)
✤
cellules initiales fusiformes : trachéides, fibres de
xylème, cellules criblées, compagnes, parenchyme.
✤
DURAMEN : accumulation interne de couches
rigides de cambium ne transportant plus d’eau ni de
minéraux
✤
AUBIER : couches extérieures de cambium
responsables du transport de sève brute et élaborée
9
9
Comment grandit ou s’épaissit
une tige?
✤
Cambium libéroligneux : créée du xylème secondaire (bois)
et du phloème secondaire
✤
couche uniforme de cellules capables de se diviser entre
les vaisseaux de xylème 1 et de phloème 1
✤
croissance en épaisseur d’année en année (vers l’extérieur
et vers l’intérieur)
✤
cellules initiales des rayons : courtes,
perpendiculaires à l’axe de la tige : rayons
conducteurs parenchymateux (circulation d’eau, de
matières organiques, d’hormones, mise en réserve
d’amidon...)
✤
cellules initiales fusiformes : trachéides, fibres de
xylème, cellules criblées, compagnes, parenchyme.
✤
DURAMEN : accumulation interne de couches
rigides de cambium ne transportant plus d’eau ni de
minéraux
✤
AUBIER : couches extérieures de cambium
responsables du transport de sève brute et élaborée
9
9
Le phellogène permet la
croissance de l’écorce...
10
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Le phellogène permet la
croissance de l’écorce...
✤
Phellogène : créée des cellules épaisses et
résistantes subérophélloderniques
10
10
Le phellogène permet la
croissance de l’écorce...
✤
Phellogène : créée des cellules épaisses et
résistantes subérophélloderniques
✤
Dans l’écorce externe de la tige /
péricycle de la racine
✤
Phelloderme : parenchyme, à l’intérieur
du phellogène
✤
Liège : à l’extérieur du phellogène,
sécrète la subérine (imperméabilisant :
limite la perte d’eau, les agressions du
milieu et les agents pathogènes)
✤
Périderme : formé par le phelloderme
et le liège, pas de division possible:
fendillement de l’écorce, qui se reforme
l’année suivante
10
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Le phellogène permet la
croissance de l’écorce...
✤
Phellogène : créée des cellules épaisses et
résistantes subérophélloderniques
✤
Dans l’écorce externe de la tige /
péricycle de la racine
✤
Phelloderme : parenchyme, à l’intérieur
du phellogène
✤
Liège : à l’extérieur du phellogène,
sécrète la subérine (imperméabilisant :
limite la perte d’eau, les agressions du
milieu et les agents pathogènes)
✤
Périderme : formé par le phelloderme
et le liège, pas de division possible:
fendillement de l’écorce, qui se reforme
l’année suivante
10
10