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Introduction

 

v Originalité et place des végétaux dans la biosphère :

Ø  Phylogénétique :

-          Procaryotes : ( 2 phylums)

-          Bactéries

-          Archéobactéries (= archae) en milieux extrêmes (fonds marins, geysers, hydrocarbures)

-          Eucaryotes : ( 3 phylums)

-          Animaux

-          Champignons

-          Végétaux chlorophylliens :

-          Algues jaunes et brunes (Chrysophytes, Phéophytes) qui proviendraient des champignons

-          Algues rouges (Rhodophytes)

-          Algues vertes (Ulvophytes)

-          Embryophytes (végétaux terrestres)

-          Trachéophytes

 

Ø  Photo système = complexe de pigments :

-          Cyanobactérie :    Chlorophylle A

(bleu)                     Carotène b

                             Phycosilines :   Phycocyanine C (bleu)

                                                     Phycoérythrine C (rouge)

-          Rhodophyte :       Chlorophylles A et B

(rouge)                    Carotènes a et b

Phycoérythrine R

Phycocyanine R

-          Phéophyte et Chrysophyte :       Chlorophylles A et C

(brun)               (doré)                     Carotène b

                                                     Fucoxantine

-          Chlorophyte :       Chlorophylle A et B

(vert)                      Carotène a et b

 

+ chez certains végétaux, la fabrication de polyphénols qui vont permettre d’être plus rigide et d’être protégé des rayonnements Þ capacité d’être terrestre

 

Cf. page 14 : schéma d’absorption des longueurs d’ondes et des différents pigments

 

Ø  Originalité :

§  Autotrophie : photosynthèse                  12 H2O + 6 CO2 Þ C6H12O6 + 6 O2 + 12 H2O

= Aptitude à fabriquer, à partir de matière inorganique, de l’oxygène et de la matière organique.

Les organites responsables sont les plastes (chloroplastes, rhodoplastes, phéoplastes, etc.)

 

§  Présence :

-          d’une paroi végétale constituée de cellulose,

-          et d’une grande vacuole.

§  Absence de mobilité :

Les unicellulaires possèdent un moyen locomoteur. Le déplacement de l’espèce se fait par la semence.

® Pas une vérité absolue : le corail est un animal ; pourtant il est immobile.

 

§  Influence sur le climat :

Les végétaux sont à l’origine des chaînes alimentaires :

-          60 % : plantes émergées,

-          40 % : plancton.

 

§  Le champignon, à part entière :

-          Animal : hétérotrophe, absence de plastes.

-          Végétal : paroi végétale, absence de mobilité

 

v Classification : systématique (= taxonomie)

= Comparaison des caractéristiques morphologiques, biochimiques, moléculaires, génétiques, etc.

-          Phylogénie : séquençage des génomes.

® ARNRIBOSOMAUX : code peu changé entre les différentes espèces ; souvent la mutation est létale et ne sera pas conservée.

 

-          Taxon de base = espèce = ensemble d’individus globalement semblables et interféconds

-          Races, variétés ® isolation d’un type de population

 

-          Pandémie = mélange de l’espèce sans sélection de races ® biodiversité

 

-          Si fécondité inter espèces :

-          Hybride animal ® stérile

-          Hybride végétal ® peut être fécond, fertile.

 

Linné : nomenclature binomiale

 

Embranchement

Classe

Ordre

Famille

Genre

Espèce

Nom vulgaire

 

 

Angiospermes

 

 

Dicotylédones

 

 

Fagales

 

 

Fagacées

Fagus

sylvatica

Hêtre

 

 

Quercus

sessiliflora

pedonculata

ilex

pubescens

kermes

 

 

Chêne

 

 

Structure et morphogenèse des organes végétatifs

 

v Les phénomènes qui déterminent la croissance des végétaux : Auxèse et Mérèse

Croissance illimitée et indéfinie, de même pour le développement.

-          Croissance = augmentation globale de la masse et de la dimension d’un organe ou d’un individu.

-          Développement = acquisition d’un état ou de structures fonctionnelles nouvelles.

 


Le développement est accompagné d’une croissance. C’est la prolifération cellulaire.

 


-          Mérèse : multiplication cellulaire. Méristème = zone de prolifération cellulaire.

 


-          Auxèse : croissance cellulaire.

 

 


La croissance d’une cellule est, elle, limitée.

 

 

 

 


v Structure de morphogenèse des Thallophytes :

Cormus (pourvu de tiges, feuilles, racines) ® structures dissociées

¹        Thalles ® structures non dissociées

Ø  Formes unicellulaires : les prophytes

 

Cf. page 16 : les chlorophycophytes

(Exemple : le Chlamydomonas de la famille des Chlorophycées)

 


                                   flagelle

                                               stigma (capteur de la lumière = organe de perception)

 


                                   noyau

                                               chloroplaste = chromatophore

 


                                   pyrénoïde (amidon)

 

Ø  Formes coloniales ou Coenobes :

 

Cf. page 3 : exemple d’une colonie

avec Synura uvella de la famille des Chrysophycophytes

 

Autre exemple avec Pandorina morum de la famille des Chlorophycées :

® Colonie en forme de grappe contenant 16 cellules.

                                               Gelée commune

                                                           La colonie est juste une cohabitation,

                                                           le stade de la pluricellularité n’est pas encore atteint.

                                               Reproduction

 

 

 

Reproduction : une des cellules subit 4 séries de division cellulaire (1´2´2´2´2 = 16) puis reprend la taille cellulaire. En général, plusieurs cellules mères, de la même colonie, se divisent en même temps peu avant la mort de la colonie.

 

Ø  Formes pluricellulaires vraies ou métaphytes :

§  Croissance diffuse :

                        = à tout moment, une cellule peut se diviser

 


                        Thalle filamenteux                                                                           Thalle

                        « unisérié non ramifié »                                 Þ                                filiacé

                                                                                                                                 monostromatique

                                                                                                                                 (une seule couche)

 

 

 


                                                                       Thalle polystromatique

 

 

 

 

 


§  Croissance apicale : (apex : chapeau, sommet)                   cellule initiale

     Ü   Filament « unisérié »                                                             segment

            nouvelle cellule apicale = méristème

            segment                                                                         méristème apical

 

            Une cellule est spécialisée dans la division cellulaire,

            les autres peuvent se spécialiser dans la photosynthèse.

                                                                                                          segment adulte

           

                                                                                                               tige adulte

 

 

Cf. page 5 : cellule apicale et dichotomie avec Dictyota dichotoma

Cf. page 6 : cellule apicale d’un méristème racinaire

 

§  Ramification dichotome : (= égale)

 

 


                                                                                   Þ                                    2 cellules apicales

                                                                                                                         nées en même temps

 


 Division de                            Division de

  croissance                             ramification

 

-          de nombreuses ramifications ® plante trapue et fortement ramifiée

-          des ramifications plus espacées ® plante plus élancée

 

§  Ramification latérale : (= hiérarchisée)

rameau principal (= axe)        

                                               La cellule initiale secondaire est relativement

                            rameau                   éloignée de l’apex initial qui produit

                        secondaire                   une protéine inhibant le processus de

rameau                                   ramification latérale à proximité de celui-ci.

de 3ème ordre              

 

Si l’on coupe l’apex principal, la protéine inhibitrice est absente

et un apex secondaire se crée automatiquement.

 

v Structure et morphogenèse des Cormophytes (= Embryophytes) :

Ø  Les Bryophytes et Ptéridophytes :

Croissance apicale avec cellule apicale.

§  Les mousses :

 

Cf. page 6 : schéma montrant le fonctionnement de l’apicale d’une bryophyte

(symétrie longitudinale passant par l’axe central)

 

La croissance est due au développement d’une cellule apicale, souvent tétraédrique, qui se divise régulièrement selon 3 de ses faces. Les feuilles sont ainsi disposées sur 3 séries hélicoïdales.

 

·         Exemple des Angiospermes et des Gymnospermes (= Spermaphytes) :

La cellule apicale disparaît au profit d’un méristème de plus grande taille pour lequel la zone de prolifération est sub-apicale.

 

Cf. page 10 : représentation schématique de l’organisation du cormus

 

§  Le méristème racinaire :

 

Cf. page 6 : extrémité d’une racine de ptéridophyte

 


                     : mitose (mérèse)                       = croissance (auxèse)

 


futur assise pilifère

écorce                                                 zone d’élongation maximale

            cylindre central

 

 


                        coiffe                                                  zone de prolifération sub-apicale

 


            centre quiescent                                             zone de régénération

                                                                                              de la coiffe

            cellules en

desquamation (= écailles)

 

 

                                   centre quiescent

                                                           zone de régénération

                                                                       de la coiffe

 


                                                     PROTECTION

                                   grains d’amidons (= statolithes)

 

     GEOPERCEPTION (la racine a une sensibilité gravitationnelle positive)

 

Le centre quiescent :

-          réservoir de cellules méristématiques,

-          croissance accélérée,

-          reconstitution d’une coiffe (si l’ancienne est arrachée),

-          centre de commandement.

 

§  Acquisition de la structure primaire de la racine :

 

La spécialisation est progressive.

Dès que la zone pilifère s’est différenciée, la structure primaire est acquise.

Coupe transversale :

 


Future assise pilifère

Protophloëme

(tissu conducteur                                                                    Péricycle

de la sève élaborée)

 

 

 

                                                           Ecorce

                                   Protoxylème

            (tissu conducteur de la sève brute)

 

                       

Massif de phloëme primaire

(différenciation centripète)

 

 


Poil absorbant                                                                       Assise pilifère

                        Ecorce

            Xylème primaire                                                                    Phloëme primaire

 

                                                                                                          Péricycle

 

                        Endoderme

 

 

 

Alternance de massifs de phloëme et de xylème (caractérisés par une différenciation centripète)

 

Cf. page 10 : structure primaire de la racine

 

§  Acquisition de la structure secondaire et croissance en épaisseur :

 

Petit problème :

 

 

 

 

                                                                                     a

                a

 

                                                                                  Croissance terminée

                                                                                              ® structure secondaire

 

 

 

 

Solution :

La zone pilifère 1 disparaît progressivement en même temps qu’une autre zone pilifère se développe en dessous.

 

La croissance se produit entre la zone pilifère et le méristème.

                                   Structure secondaire de la racine

 

                                                                                                    Cercle de cellules méristématiques

                                                                                                          = CAMBIUM

                                                                                                          = méristème secondaire

 

pôle ligneux

 

 

 

 

 


Cellule de phloëme I

Tube criblé

Cellule compagne                                                                                         Cellule de phloëme II

 

 

            Cambium

 

 

Cellule de xylème I

                                                                                                                      Cellule de xylème II

 

 

 

 

 

SUBER = Liège

 

                        Méristème II

      = assise génératrice

subéro - phellodermique

                                                                                                                      Ecorce II

Reste de cellules                                                                                                 = PHELLODERME

         de phloëme I

                                                                                                                     CAMBIUM

            LIBER

        = phloëme II

                                                                                                                      Xylème II

                                                                                                                           = BOIS

            Xylème I

 

 

 

 

 

Le xylème II et le phloëme II croissent de manière illimitée.

L’écorce II est exfoliée régulièrement à cause de la croissance interne.

L’augmentation d’épaisseur entraîne une augmentation de diamètre.

® le Cambium doit élargir son diamètre.

 

 

 

 

 

 


§  Racines tubérisées :

= croissance hypertrophique du Cambium des plantes bisannuelles.

Plante bisannuelle : plante dont le cycle biologique dure 2 ans (exemple : carotte, betterave, etc.)  

 

 

 

 

                                              

                                                                                                                Sol

1ère année :      feuilles.

            Réserves dans la racine pour passer l’hivers.

2ème année :     fleur au printemps.

 

·         Exemple de Béta vulgaris (famille des Cheropodiacées) :

 

 


 Hypocotyle

 

                                

                                                                                   Racine principale

hypertrophiée

 Betterave sucrière                  Betterave fourragère       Betterave rouge

 

 


Cambium

concentrique

 


                                                                                  Parenchyme xylémien

                                                                                  (qui accompagne le xylème)

 

 

§  Différenciation cellulaire : le xylème et le phloëme :

Cellule méristématique (cellule petite et isodiamétrique) :

     Petite mitochondrie                           Proplaste

 


                                                                       Noyau : le Rapport NucléoPlasmique (R.N.P)

                                                                                              = VNOYAU / VCEL 1

Vacuoles réduites

Différenciation
 

 


                        Cellule parenchymateuse :

 


Tissus conducteurs : xylème et phloème ;

Tissus de soutien : schlérenchyme et collenchyme ;

Tissus sécréteurs : laticiphère ( latex )                                   Grande vacuole

Différenciation
 


                                   Plastes

 


irréversible                                   Noyau

 


                                   Mitochondrie 

                                   Cytoplasme

                                        Pariétale

 

 

Cf. page 11 : le phloëme : différents stades de la différenciation d’une cellule criblée

 

Cf. page 12 : les différents éléments du xylème

 

-          Elongation cellulaire,

-          Imprégnation d’un liquide polyphénolique : la lignine,

® rigidité des parois.

-          Perte de tout le matériel cytoplasmique.

 

2 types de xylème :

-          les trachéides, qui sont les plus anciennes formes de xylème sur le point ontogénique

(= développement de la plante) et sur le point phylogénique (= évolution de l’espèce)

-          les vaisseaux.

 

§  Les méristémes caulinéaires (Angiospermes) :

 

Section longitudinale axiale

 


dans le point végétatif

 


d’une plante

                                   à feuilles opposées               et                   à feuilles internes.

 

Cf. page 7 : méristèmes caulinéaires

 

 

 


                                   Divisions anticlines                                                    Divisions périclines

 


                                   ® croissance diamétrale

                        Phase de régénération                                                           Division péricline profondes :

                                                                                                                      Initiation foliaire.

 

Cf. page 7 : stades successifs de la formation des feuilles opposées

 

Epiderme

Méristème d’attente :

                                               Tunica

                                                     et Corpus

                                                                                                               Divisions périclines

                                                                                                                      profondes

                                                                                                                      ® soubassement foliaire

Méristème

médulaire                                                                                                      Moelle

 

 

 

 

 


Cf. page 8 : section transversale dans le point végétatif

d’une tige de dicotylédone à feuilles opposées

 

-          Chez les plantes à feuilles opposées, 2 ondes de prolifération coexistent au sein de l’anneau initial. Elles mettent en place les feuilles de manière synchrone. Les feuilles sont donc organisées sur 2 séries hélicoïdales.

-          Chez les plantes à feuilles internes, les feuilles sont organisées sur 1 à C séries hélicoïdales (généralement 1 à 3 séries)

 

§  Structure primaire de la tige :

 

Cf. page 8 : extrémité d’une tige de dicotylédone

 

Cf. page 9 : tige de dicotylédone

Et              tige de monocotylédone

 

-          Symétrie axiale,

-          Moelle importante,

-          Faisceaux conducteurs où le xylème et le phloëme sont superposés avec la différenciation.

 

§  Croissance en épaisseur de la tige :

 

Cf. page 9 : formations secondaires dans une tige âgée d’un an

Et              formations secondaires dans une tige âgée de 2 ans

 

® Formation de cernes annuelles dues aux tissus conducteurs qui augmentent de tailles au printemps, lors de la remise en route de l’arbre.

Þ Dendrochronologie

+   Dendroclimatologie   (printemps pluvieux = vaisseaux plus minces)

 

§  Ramification des tiges :

 

Cf. page 8 : Différenciation centrifuge des éléments xylémiens primaires

au cours de la mise en place d’une tige de dicotylédone

 

§  Ramification des racines :

 

La région méristématique provient d’une prolifération des cellules du péricycle.

                        = origine endogène profonde,

                        en opposition à l’origine endogène superficielle des feuilles.

 

§  La feuille :           


                                   Limbe (nervure principale et les secondaires)


                                Pétiole          Stipule

                        Tige en rameau

 

La feuille conserve une structure I (primaire) et sa croissance est limitée.

Elle est :

-          soit caduque (= elle tombe chaque année),

-          soit pérenne (= elle dure plusieurs années)

 

 

 

 

 

 


            (Figuier)                                               (Trèfle)                                     (Accacia)

Feuille simple découpée                                             Feuille composée de folioles

                                                                       « simples »                               « complexes »

Ne pas confondre : la feuille composée de folioles complexes et une tige à plusieurs feuilles !

                        ® absence de bourgeon auxiliaire pour la feuille.

Coupe transversale :

 


                           : Chloroplastes,                                             : Glucose synthétisé.

 

Schéma du rôle d’un stomate dans la photosynthèse :

(= phénomène de régulation par turgescence des stomates)

 

 


Intérieur                                                                                                       Faible transpiration

                                                                                                                      transcuticulaire

Extérieur

                        CO2                          O2

                                               H2O

Transpiration stomatique

 

Les stomates se gonflent d’eau grâce à un gain de soluté qui attire l’eau.

Transpiration
Montée de l'eau et des ions :
En premiers temps
par absorbtion active 
et par capilarité,
 

 

 

 


Agglomération
puis diffusion
 


puis par la transpiration.                                                                           Sucres         H2O et ions

Reproduction sexuée des végétaux

 

v Cycle de reproduction :

-          La reproduction apparue d’abord chez les procaryotes.

Il s’agissait d’un échange minimaliste de patrimoine génétique.

-          Chez les eucaryotes, on remarque rapidement une distinction entre 2 « sexes » complémentaires ( et )

-          Les animaux sont constitués de cellules diploïdes divisées en 2 types de cellules (les cellules somatiques et germinales) Les cellules germinales subissent la méiose et deviennent des cellules haploïdes, appelés gamètes.

 

Ø  Le cycle digénétique haplo-diplophasique :

(cycle intermédiaire dans l’évolution)

Fécondation - - - - - - - - - - - - - - - Méiose,DIPLONTE
sporophyte,Zygote
Gamètes,HAPLONTE
Gamétophyte,Méiospore
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ø  Le cycle monogénétique haplophasique :

(cycle le plus primitif dans l’évolution)

Fécondation,Gamètes,HAPLONTE
Gamétophyte,DIPLONTE
sporophyte,Zygote,Méiospore,Méiose
Diplonte
= organisme diploïde

Haplonte
= organisme haploïde
Fécondation
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ø  Le cycle monogénétique diplophasique :

(cycle le plus évolué)

HAPLONTE
Gamétophyte,Gamètes
Méiose
DIPLONTE
sporophyte
Zygote
 

 

 

 

 

 

 

 


v La reproduction sexuée des Algues :

Le cycle de développement contient de 1 à 3 générations :

-          soit la totalité en haplophase,

-          soit la totalité en diplophase,

-          soit en phase mixte.

 

Ø  1er cas : l’Ulotrix (algue filamenteuse) :

 

Cf. page 16 : cycle de Clamydomonas

 

nnFilament unisérié

(cellules totipotentes)                          Libération                              Copulation

                                                       d’éléments flagellés                                = Conjugaison

 


           

 


2nEndomitose                                                                           Zygote

(= mitose du noyau sans division du cytoplasme)                                                = siège de la Méiose

 


                                                                                  Spores

nn                                               Germination

 

 

 


On se trouve dans un cas :

-          de conjugaison isogame (= tous les gamètes sont identiques)

-          de plasmogamie (= la conjugaison s’effectue dans un milieu aqueux)

-          d’un cycle haplophasique monogénétique (= 1 seule génération)

 

Conjugaison
des gamètes,HAPLONTE
Gamétophyte,Zygote,Méiospore,Méiose,Germination
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Autre possibilité de ce cycle :

Le cas de Spirogyra :

On se trouve dans un cas de cystogamie (= la cellule joue le rôle de gamète)

 


Cellule dite «  »

                                                                                              Cellule siège de la conjugaison

                                                                                              + siège de la méiose

 

 

Ø  2ème cas : l’Ulve (Ulva lactuca) :

(croissance marginale)

= GamétocystesnGamète mâleLibération
d'éléments flagellésGamète femelleConjugaison de gamètes différents
= Anisogamie

 

 

 


Conjugaison en milieu aqueux

2n= Plasmogamie              

 

 


Production                                                     Croissance

d’éléments tétraflagellés

2nZygote            

 

 


                                                    Endoméiose

n    

 

Sporocyste
 


                                    Fixation

                                   dans le sol

            et germination

n              d’une spore

 

 

 

 

 

 


® Cycle haplo-diplophasique digénétique isomorphe

 

(= les deux générations sont identiques)

 

Ø  3ème cas : la Laminaire (Laminaria digitata) :

Spore
(= gamète)Paraphyse
(stérile)MedullaCortex2nSporocyste
= Gamètocyste
(cellule mère)

                        Mastigonème                         

 


n                                                                       Libération des gamètes

                                                                                                                      Endoméiose

Pleurokonté = 2 flagelles (1 court et un long)

            ¹ Hétérokonté

           

 


Fixation de la spore

n     dans le sol

 

 

 


            Gamétocyste                                                           Gamétocyste (= oosphère)

    (en forme d’urne)                                                                          (grosse cellule)

 


Massif cellulaire obtenu par mitose

Gamétophyte       Gamétophyte

 

 

 

      Conjugaison (caryogamie et oogamie)

 

 


                                               Zygote

 

® Cycle haplo-diplophasique digénétique hétéromorphe

 

 

 

Ø  2n4ème cas : le Fucus :

                                                                                                                      Médulla

Réceptacle

2n                                                                                                                                 Cortex

 


                                                                                                                                 Conceptable

 


2nZygotenMéioseConjugaison
(= oosphère)                  

 

Cf. page 17 : cycle de Fucus spiralis

 

® Cycle diplophasique monogénétique

 

Ø  5ème cas : l’Antithamnion :

 

Axe

                                   Pleunidie

            Cellule corticale

 


Cellule centrale

 

 


     Gamétophyte

 

Cf. page 17 : cycle trigénétique d’une Algue rouge

 

® Cycle diplophasique trigénétique

 

v Reproduction sexuée des Embryophytes (= Cormophytes) :

Ø  Les bryophytes :

= les mousses et les hépatiques

 

-          Ce sont des plantes de petites tailles (quelques mm à quelques cm) qui possèdent des tiges, des feuilles, …, mais jamais de racines. On considère les bryophytes comme les 1ers végétaux terrestres.

-          Leur mode de vie est particulier car ils ne présentent pas de tissus conducteurs, à l’exception des polytricales où l’on trouve des tissus similaires au phloëme et au xylème.

-          N’étant pas puisée ni distribuée dans la plante, l’eau est captée par diffusion (en analogie avec les éponges)

-          On parle de plante poikilohydre (= la teneur en eau dépend de l’environnement) en opposition à une plante homéohydre (= la régulation de la teneur en eau est interne et indépendante de l’environnement)

-          Pour survivre à une sècheresse, les bryophytes ont donc la capacité d’anhydrobiose (= vie ralentie, sans eau) Le retour à l’eau les amène à la reviviscence.

-          Ils se développent dans tous les milieux et peuvent s’installer sur les rochers (= végétaux bioniers)

 

La plante est haploïde, appelée gamétophyte.

Le sporophyte est un organe diploïde qui fabrique les spores.

 

Cf. page 23 et 24 : cycle de reproduction d’une mousse

 

On dit que le sporophyte « parasite » le gamétophyte

(terme abusé puisqu’il s’agit de la même plante)

 

® Cycle haplo-diplophasique digénétique

(avec prédominance de la phase haploïde)

 

 

 

Ø  Les Ptéridophytes :

(toujours une absence de racines mais présence de phloëme et de xylème)

 

Cf. page 25 : les ptéridophytes

 

= groupe aux polyphylotypes très anciens

= 1ers végétaux conducteurs

 

§  Les Psilophytinées (® Psilotum) :

 

Sporange

       Spore

                                                                                                         

Rameau                                                                                             Prothalle (=Gamétophyte)

 aérien

Rhizome                                 Zygote

 

 

§  Lycopodinées (® lycopode, selaginelle) :

 

« lyco » = loup              pied de loup

« pode » = pied

 

§  Equisetinées (® équisétum = presle) :

 

                                                                       « equi » = cheval          queue de cheval

                                                                       « setum » = soie

 

 

 

 

 

 

 


§  Filicinées (® fougère au sens large) :

 

Cf. page 26 : cycle de développement du polypode, type de fougère isoporée

 

® Cycle haplo-diplophasique digénétique hétéromorphe

(avec prédominance de la phase diploïde)

 

v Reproduction sexuée chez les gymnospermes :

« gymno » = nu                        pied de loup

« sperm » = graine

(surtout dans les régions froides : conifères)

 

Ø  Exemple du cycle de pin :

                                                                 Sporophyte

 

 

 

 

Mégasporophylle                    Mégasporange                                                            Microsporophylle

= écaille                                                    (= sacs polliniques)                                               = écaille

                                                                                  Microsporange

                                                           qui contiennent des

                                                           des cellules mères

Bractère

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                                                                  2 cellules prothalliennes

                                                 Nucelle

            Cellule anthéridiale

                                                           Micropyle

                                                                                  Cellule végétative

                                               Tégument

                                                                                                          Intine                          Exine

Prothalle                                                                                                       Ballonnet

= Gamétophyte                           Ovule

Après la méiose, une seule spore subsiste.                 Après la méiose, formation d’une tétrade

Les 3 autres dégénèrent.                                            de spores, ou aussi appelées méiospores.

 

 

 

                                                                                                                                      Noyaux anthéridiaux

                                                                                                                                          = gamétophyte

 

 

Siphonogamie

= conjugaison

par un conduit                                                                                                                      Intine

                                                                                                                      Cellule végétale

 

 

 

 

 

Printemps 2003 :                    Printemps 2004 :                               Printemps 2005 :

 


            Cône 2003                         Cône 2004                                               Cône 2005

 

 

            Rameau 2002                         Rameau 2003                                               Rameau 2004

 

                                                                       Cône 2003                                     Cône 2004

                                                                (Ecailles fermées)

                                                            Rameau 2002                                               Rameau 2003

 

                                                                                                                                   Cône 2003

            Ovule                          Graine                                                                             (Ecailles ouvertes)

                        Séminogénèse                                                                            Rameau 2002

            = déshydratation, anhydrobiose                                                                    (chute des épines)

            = Dormance                                                                    Le cône 2003 tombe en automne 2005

 

 

-          Le tégument subit une sclérification par imprégnation de lignine.

-          Le prothalle (haploïde) s’enrichit en réserve :     Endosperme

2n
 


Ovule                         Graine

 

n2n2n

® formation d’une aile

 

Germination

 

loin de l’arbre « mère »

 

® Cycle haplo-diplophasique digénétique hétéromorphe

(avec prédominance de la phase diploïde)

 

v Reproduction sexuée chez les Angiospermes :

« angios » = urne                     à graines cachées

« sperme » = graine                             = plantes à fleurd (à fruits)

 

Ø  Fleurs et inflorescences :

Pétales + sépales
= le périanthe

Les fleurs peuvent être regroupées en inflorescence comme la jacinthe.

 

Cf. page 28 : les angiospermes : inflorescences de type grappe

les angiospermes : inflorescences de type cyme

 

Les fleurs les plus primaires ont un nombre indéterminé de pétales et de sépales. Au fur et à mesure, un nombre s’est défini :

-          3 pour les monocotylédones,

-          5 pour les dicotylédones.

 

Ø  Structure des organes reproducteurs :

§  Gymnosperme :

                                               Ovule

                                                                                  Zone vascularisée

                                         Ecaille                                          = Placenta

 

§  Angiosperme :

                                                                                                 Stigmate

                                                                                                          (= récection des gamètes )

      Placenta                                                                                     Style

                                                           Carpelle                                  Paroi capellaire (= ovaire)

Cavité carpellaire

Ovule

 

 

·         Exemple de la Tulipe :

3 carpelles soudés :

3 lobes stigmatiques

Styles

Ovaire constitué

                                               par 3 carpelles soudés                                                Placentation

                Ovule                                                                                                               axiale

 

 

 


                                   Stigmats

 

Style   

Cavité

                                   Carpelle                                             capellaire

                        2 téguments   

                                                                                              Nucelle

 


                                                                                  Sac embryonnaire

                                                                                              (= gamétophyte ) 

    Tube

 

Cf. page 32 : schéma structurale d’une fleur

sac embryonnaire

         différents types d’ovules

 

Cf. page 31 : structure de l’anthère

                           formation du grain de pollen

 

Ø  Formation de la fleur :

                                                                                                      Homogénéité

Dernière feuille                                  Zone latérale                         de l’activité

                                                             organogène                      de prolifération

Méristème                                             (=anneau initial)

M d’attente

 

     Phase végétative                       Induction florale                         Phase reproductive

 

L’induction florale peut être

-          soit endogène (= induction programmée génétiquement,

pas d’influence de l’environnement),

-          soit exogène (= induction déclenchée en fonction de la photopériode)

 

§  Exemple de la Chrysanthème :

Mise en serre :                        16 H d’éclairement

® aucune floraison

                        une seule période courte (8 H)

® gonflage du méristème 24 H après.

 

 

 

Ce qui compte est la durée d’éclairement, et non l’intensité.

Autres caractéristiques : humidité (sécheresse, pluie), température, etc.

 

 

            Sépale 

Pétale             

Etamine (= organe )                       

Pistil (=organe )

 


Manteau méristématique

 

 

Pédoncule florale

 


Ancien dessin (à la même échelle)

 

 

 

            Zygote principal

Zygote secondaire

                                  

                                   Oosphère                                    Synergide

           Albumen (tissu

                 Embryon                                                                                                         de réserve)

                                                                                   Noyau polaire (ou secondaire)

 

Antipode

 

 


+ téguments qui se scléréfient

 

Graine

 

Cf. page 33 : embryogenèse et formation de la graine

 

Ø  Formation du fruit :

 

Ovule     ®    Graine

Carpelle   ®   Fruit

(ovaire)

 

-          Soit les tissus carpellaires se sclérifient et se déshydratent           ®        fruit sec

-          Soit les tissus s’hydratent et s’hypertrophient      ®        fruit charnu

 

§  Fruit charnu :

·         Baie : fruit à pépins :

           

                                                   Epicarpe (sireux)

 


                          Pépin = graine

 


                                   Mésocarpe                       Sucres : fructose, glucose,

+ endocarpe (craneux)                                    acides organiques.

Acides organiques :

-          acide malique (« malus » = pomme),

-          acide tartrique (® vin blanc),

-          acide citrique,

-          etc.

Le cas du melon : son épicarpe est lignifié.

 

·         Drupe : fruit à noyau :

Pédoncule floral

                                   Epicarpe (sireux)

                                                                                  Endocarpe lignifié = noyau

                        Mésocarpe (charnu)                               Amande = graine

§  Fruit sec :

·         Déhiscent :

1 carpelle = Gousse            2 carpelles = Silique

 

 

 

·         Indéhiscent :

¨      Akène (= monocotylédone) :

Exemple de la fraise :

Akène :
 


Réceptacle hypertrophié
(charnu)

Parois soudéesOvuleStylePéricarpe

Fruit sec
 


¨      Caryopse (= dicotylédone) :

 

Fruit sec des céréales ® graminés

Exemple du Blé :

                                                                                                                      Péricarpe sclérifié

                        Brosse = poils stigmatiques

                        (extérieurs du fruit)                                                    Albumen

                                                                                                                      Embryon

                                                                                                                      Tégument

 

 Graine

Caryope = fruit + graine

       communément appelé « grain »

 

Graines

Glucides

(amidon)

Protides

(globulines)

Lipides

(triglycérides)

Fibres

Amylacées

(blé)

 

80 %

 

10 %

 

5 %

 

5 %

Pappillonacées

- mixtes (pois)

 

- protéagineuses (soja)

 

65 %

 

25 %

 

5 %

 

5 %

 

30 %

 

40 %

 

25 %

 

5 %

Oléagineuse

(colza)

 

20 %

 

15 %

 

60 %

 

5 %

 

Ø  Reproduction chez les Angiospermes :

Cycle haplo-diplophasique digénétique à dominance diplophasique.

 

-          Le sporophyte = la plante principale

-          Le gamétophyte = quelques cellules :          ®    grain de pollen

   ®    sac embryonnaire

 

Ø  Pollinisation :

 


Accrochage

-          stratégie « scratsch »

-          stratégie « gluante »

 

 

§  Pollinisation anémophile :

(= par le vent)

-          C’est la pollinisation la plus primitive. Elle appelle au hasard qui réclame une grande abondance d’un pollen de petite taille. Un grand pollen nécessite un système de portance.

-          Les sépales et les pétales sont peu développés non colorés et non odorants.

 

§  Pollinisation entomophile :

(par les insectes butineurs)

-          L’attraction se fait par l’odeur, la coloration et la forme.

-          On observe des co-évolutions où les plantes ressemblent à des insectes, comme l’Ophrys (orchidée) avec le bourdon au point de fabriquer les phéromones sexuelles des femelles.

 

Cf. page 30 : pollinisation d’une fleur par l’insecte

 

§  Pollinisation ornithophile :

(par les oiseaux)

-          L’attraction se fait par des fleurs très colorées qui rappellent les couleurs du plumage.

 

§  Pollinisation cheiroptérophile :

(par les chauves-souris)

Exemple du Baobabe.

 

Ø  Double fécondation et formation de la graine :

 

 

 

 


                                               Division du                                                    Exine

                                        noyau reproducteur

 

                                                                                                          Intine

 

 


                                                                                                          Noyau végétatif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Formation,

au fur et à mesure,

d’un bouchon de callose

pour restreindre la cellule

devenant de plus en plus grande.