Le programme de la spécialité SVT de ton année de terminale est très riche et les plantes y comptent pour beaucoup. Dans cet article, nous faisons le point avec toi sur l’organisation fonctionnelle des plantes à fleurs. Comment fonctionne le métabolisme des plantes à fleurs ? Quelles sont leurs caractéristiques ?
Mode de fonctionnement et caractéristiques morphologiques des plantes à fleurs
Une morphologie adaptée au mode de vie statique
Une plante est un être vivant : elle doit donc, comme tout organisme vivant, se nourrir et respirer. Mais une plante ne se déplace pas ; elle puise donc les ressources dont elle a besoin pour survire et pour sa croissance dans son environnement, notamment dans l’air pour les échanges de gaz, dans le sol pour les ressources aquifères et ioniques. La lumière est également prépondérante dans la vie de la plante puisqu’elle permet à celle-ci de réaliser le mécanisme de photosynthèse.
Comment les plantes s’approvisionnent-elles en ressources ? Grâce à deux systèmes dits racinaire (le sol) et caulinaire (aérien), composés de différentes parties de la plante (feuilles, tiges, fleurs.).
Ces deux systèmes sont reliés entre eux par le biais de tissus conducteurs au sein des tiges et des troncs : ils sont donc interdépendants.
Pour rappel, nous nous concentrerons ici sur les angiospermes, c’est-à-dire sur les plantes à fleurs formant des fruits.
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Le système racinaire : les racines
Les racines correspondent à la partie souterraine de la plante qui lui permet d’être fixée au sol.
L’extrémité des racines comporte de cellules appelées des poils absorbants du fait de leur aspect chevelu. Ses poils sont composés d’un noyau et d’une paroi squelettique de forme allongée et mesurent en moyenne 7 mm de longueur et 13,5 μm de diamètre.
La « tige » du poil comporte des vacuoles qui permettent des échanges avec l’extérieur ; c’est grâce à ses poils que la plante s’alimente en eau et en ions ou sels minéraux.
Dans plus de trois quarts des cas, l’on observe au niveau des racines une symbiose entre la plante et des champignons présents dans le sol. Cette symbiose, appelée un mycorhize, permet d’augmenter la surface d’échange de la plante et donc ses apports en ressources, et réciproquement. Dans certains cas, elle est essentielle ; par exemple, l’arbre à truffe.
Le système caulinaire : les feuilles
D’après le Larousse, la feuille se définit comme « l’expansion latérale de la tige des plantes, caractérisée par sa forme aplatie, sa symétrie bilatérale, ses dimensions définies et sa croissance limitée dans le temps et l’espace ».
Les feuilles sont responsables du mécanisme de photosynthèse puisqu’elles l’énergie lumineuse et permettent les échanges gazeux avec l’extérieur, grâce à leurs cellules chlorophylliennes et leurs stomates.
Les cellules chlorophylliennes se situent entre deux épidermes et s’organisent en parenchymes palissadiques (couches serrées) et lacuneux (couches séparées par des poches d’air).
Les stomates se situent dans l’épiderme inférieur de la feuille et comportent un ostiole, orifice qui permet les échanges de gaz. Les ostioles sont encerclés par des cellules de garde qui se gonflent en fonction des conditions hydrométriques et de températures extérieures : une plante qui a soif a des feuilles vers le bas car les stomates sont dégonflés.
La circulation dans la plante : les tissus conducteurs
Les tissus conducteurs permettent la circulation des ressources entre les deux systèmes précités et les éventuels organes de réserve.
Chez les plantes vasculaires, l’on trouve deux types de vaisseaux conducteurs, issus du cambium :
- Le xylème, qui conduit la sève brute (l’eau et les ions minéraux puisés dans le sol)
- Le phloème, qui conduit la sève élaborée (sucres produits par la photosynthèse)
Le phénomène de transpiration survient avec la circulation des deux sèves via les tissus conducteurs et se manifeste au niveau des stomates qui limitent la perte en eau par le phénomène d’évapotranspiration.
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Le développement de la plante
Les apex : lieu de formation des nouveaux organes
De forme conique, les apex sont des pointes ou sommets d’un organe. On les trouve aux extrémités des racines ou des bourgeons des tiges. On les divise en deux parties :
- Le méristème, qui assure la production de nouvelles cellules grâce à la mitose, est la partie terminale de l’apex et se forme de cellules indifférenciées. Par exemple, les bourgeons axillaires le long des tigres.
- La zone d’élongation, qui permet la croissance des organes de la plante.
Lorsque les cellules de l’apex acquièrent un caractère spécifique, on dit qu’elles se différencient : la zone de différenciation permet alors aux cellules différenciées d’acquérir des caractéristiques propres à des fonctions particulières.
La croissance de la plante
La croissance de la plante s’effectue en longueur comme en largeur. La longueur de la plante, aussi bien au niveau racinaire que de la tige, s’effectue aux extrémités et aux bourgeons.
Le méristème racinaire permet notamment la division de cellules indifférenciées au niveau des racines, s’accumulant jusqu’à former une élongation cellulaire puis des tissus racinaires en se différenciant.
Le méristème apical permet la croissance de la tige grâce à une structure particulière. Chaque tige comportant une ou des feuilles forme un module : le phytomère. Les feuilles s’insèrent au niveau des nœuds, où se forment les bourgeons axillaires, et sont séparées par les entre-nœuds. De même que pour les racines, la division cellulaire puis la différenciation permettent l’élongation des cellules jusqu’à leur différenciation en tige et feuille.
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La croissance de la plante, influencée par son environnement
Le développement de la plante lui donne une morphologie particulière, répondant à la fois à des particularités génétiques liées à l’espèce, et aux conditions extérieures. Les plantes, même d’espèces différentes, sont fortement influencées par la richesse du sol, la température, la luminosité, et d’autres paramètres météorologiques.
En effet, les conditions environnementales impactent la sécrétion d’hormones par la plante, impliquées dans sa croissance. L’auxine notamment, est sécrétée en présence de lumière : c’est une phytohormone. Elle est responsable de l’élongation cellulaire des tiges en direction de la source lumineuse, mais également de la différenciation des cellules en racines secondaires.
