Cours
Les plantes se nourrissent
Les plantes se nourrissent
Les plantes prélèvent ce dont elles ont besoin
Parmi les plantes produisant des graines, on peut distinguer des plantes « herbacées » à tige souple comme le pois, et des plantes « ligneuses » à tige dure (en bois) comme le marronnier.
Propriété
Ces plantes produisent leur matière grâce à la lumière et aux éléments qu’elles prélèvent dans leur milieu : dioxyde de carbone, eau et sels minéraux. (Rappels 6°). Une plante possède des racines ancrées dans le sol et des tiges feuillées se développant en milieu aérien.
Structure d’une plante
Source : Schéma plante + fleur.png, par Fatlord, via wikimédias commons, CC-BY-SA-4.0
Propriété
La plante prélève ce dont elle a besoin dans l’atmosphère (dioxyde de carbone) par l’intermédiaire de ses feuilles et dans le sol (eau, sels minéraux) par l’intermédiaire des racines. On observe à l’extrémité des racines, de nombreux poils absorbants. Ils sont responsables de l’absorption de l’eau et des sels minéraux. Leur grand nombre permet d’augmenter la surface de contact de la racine avec le sol. Les racines sont le lieu de production de la sève brute constituée donc d’eau et sels minéraux.
Racine avec ses poils absorbants d’une graine de radis germée
©RS.2017
Propriété
La face inférieure des feuilles possède de très nombreux orifices : ce sont les stomates qui communiquent avec l’intérieur de la feuille. Cette ouverture permet de faire rentrer le dioxyde de carbone (CO2) dans la feuille. Les stomates s’ouvrent et se ferment selon les conditions météorologiques. En cas de fortes chaleurs ils se ferment pour éviter à la plante de se déshydrater. Ils sont également fermés la nuit.
Empreintes de feuille montrant des stomates
©RS.2017
Propriété
Le CO2 est transformé en sucre dans les cellules de la feuille grâce à l’énergie lumineuse : on parle de photosynthèse. Le dioxygène issu de la transformation du dioxyde de carbone par l’énergie du soleil en sucre est rejeté dans l’air par les stomates. Les feuilles sont donc le lieu de fabrication de la sève élaborée constituée d’eau et de sucre.
Source : Photosynthèse fr.svg par At09kg : original Wattcle : vector g, via wikimédia commons, Photosynthèse fr.svg, CC-BY-SA-4.0modifié par Sandra Rivière
La circulation de la matière et stockage de la matière chez les plantes
La sève brute (eau + sels minéraux) circule dans les vaisseaux montants et la sève élaborée riche en sucres circule dans les vaisseaux descendants. La transpiration et donc la perte d’eau au niveau de feuilles, provoque une entrée de l’eau au niveau des racines : la transpiration est donc le moteur de la circulation de la sève.
Branche de céleri mis à tremper dans un pot d’eau bleu
©RS.2017
On distingue nettement que le colorant est monté dans la feuille par des vaisseaux visibles sur la coupe de la tige à droite).
Le sucre produit par photosynthèse permet à la plante de disposer d’une ressource d’énergie afin de produire sa matière à partir des sels minéraux. La croissance de la plante est donc maximale quand la production de sucre est maximale, c'est-à-dire au printemps et en été.
A la fin de la belle saison les plantes annuelles, c'est-à-dire ne survivant pas plus d’une année, meurent : seules les graines subsistent dans le sol en attendant le prochain printemps.
Chez les plantes vivaces, c'est-à-dire survivant à l’hiver, ou en cas de sécheresse, le sucre est descendu vers les organes de stockage (racines, tubercules, bulbes, rhizomes). Il est stocké sous une forme complexe appelée « amidon ». Il permettra à la plante de survivre en hiver mais également d’avoir suffisamment d’énergie au printemps pour produire de nouvelles feuilles afin de capter de nouveau l’énergie du soleil.
La symbiose, une association bénéfique
Définition
La symbiose est une association durable et à bénéfice réciproque entre deux espèces.
Exemple
L'association de la bactérie « rhizobium » avec le lupin permet à cette plante de mieux assimiler les sels minéraux riches en azote. En échange la plante fournit à ces bactéries du sucre et une protection. C’est un échange réciproque. Les zones où le rhizobium s’installe, gonflent et forment une « nodosité ».
Nodosités (renflements) traduisant la présence de rhizobium dans les racines de cette plante
Source : par Stdout via wikimédia commons, CC-BY-SA-3.0
Exemple
On observe aussi des mycorhizes, association d’un champignon et d’une plante. En développant un réseau de filaments connecté aux racines, le champignon favorise l’absorption racinaire en augmentant la surface d’échange de l’arbre avec le sol ce qui augmente la croissance de ce végétal. Le champignon quant à lui bénéficie du sucre produit par la plante. 85% des végétaux développent des mycorhizes.
Photographie de mycorhize prise au microscope G x400
Source : ©RS.2018
On distingue les filaments du mycélium (champignon) autour de cette petite extrémité de racine.
Bilan sur la nutrition des végétaux
Propriété
Les plantes ont une vie fixée entre deux milieux, l’air et le sol. Elles possèdent des systèmes d'échange avec le sol (poils absorbants) et avec l’air (les stomates). Des systèmes conducteurs permettent la circulation de la sève dans la plante entre les racines et les feuilles permettant ainsi les échanges entre ces organes. Les systèmes conducteurs alimentent également des organes de stockage du sucre produit dans les feuilles . Ces derniers permettent aux plantes d’avoir une réserve d’énergie en cas d’impossibilité de réaliser la photosynthèse (hiver, saison sèche, feuilles broutées...).
L’association des plantes avec des micro-organismes comme les champignons ou des bactéries favorisent le passage des sels minéraux dans la sève de la plante. Ces derniers reçoivent en échange des sucres. On parle d’association à bénéfice réciproque ou symbiose.
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