B-Structure et anatomie des angiospermes PDF

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Chapitre 2 : Structure et anatomie des angiospermes
Partie : Biologie développement végétale...

Description

B- Structure et anatomie des Angiospermes I.

Les dicotylédones

1. La tige 

Morphologie externe

=série de répétition d’élément de base : Nœud+ entre nœud Le nœud est la partie de la tige où s’insère la feuille. L’entrenœud est la partie qui n’a pas de feuille. Tige stoloniforme : Tige couchée qui participe à la multiplication végétative A l’horizontal on a le stolon qui peut s’enfoncer dans le sol et former des tubercules (structure de réserve). Tige volubile : Tige ascendante principalement (s’attache et s’enroule à un support). Les tiges peuvent devenir des structures de réserves comme le tubercule. Dans le bulbe, qui ne s’allonge pas, les feuilles deviennent les réserves. Dans la corme, la base de la tige est renflée. 

Structure anatomique de tige jeune (tissus primaire)

Exemple de la tige de Sureau (Sambucus nigra) L’épiderme est toujours muni d’une cuticule. Sous l’épiderme, le tissu de soutien pour les organes en croissance) est le collenchyme = parois épaisses pectocellulosique. Plus la tige vieillit, plus il y aura du cambium. Les cellules à tannin sont spécifiques au Sureau.

Les tissus conducteur ont un sens de différenciation, permet d’illustrer les premières des dernières cellules différenciées. Xylème : Les premiers formés sont les protoxylemes (p.x.). Les dernies sont les metaxylemes (m.x.). Ce sens de différenciation va du centre de l’organe vers l’extérieur  Différenciation centrifuge. Phloème : Les premiers formés sont les metaphloemes (p.m.) et les dernies : protophloeme (p.p.). Ce sens de différenciation va de l’extérieur vers le centre de l’organedifférenciation centripète



Structure anatomique de tige âgée avec formation de tissus secondaires

Zone génératrice Libero Ligneuse = Le cambium Le pro cambium est un tissu primaire. Le cambium se divise toujours dans un seul plan : parallèle à celui de l’organe. Donc présence de séries de cellules alignées

1. 2. 3. 4.

Les cellules se divisent entre le Xylème et phloème  cambium fasciculaire Le cambium se forme à droite et à gauche du faisceau  cambium inter-fasciculaire Formation de couche concentrique de phloème et xylème secondaire Les N couches concentriques donne le phloème et xylème secondaireCambium vasculaire

Le cambium se divise toujours dans un seul plan : parallèle à celui de l’organe. Donc présence de séries de cellules alignées Zone génératrice Subero Phellodermique = Le phellogène

Le phellogène se différencie sous l’épiderme et forme des plans de division parallèle à la surface de l’organe. Une cellule de phellogène génère vers l’extérieur plusieurs cellules de Suber et vers l’intérieur une cellule de phelloderme. Le suber donne des cellules imperméables  formation de l’écorce de la tige. La croissance en épaisseur de la tige est l’action simultané du cambium et phellogène. (=méristème secondaire). Xylème IIaire = rayons ligneux + fibres + vaisseaux(Les rayons ligneux sont des cellules vivantes.) Xylème Iaire = metaxyleme + protoxyleme

Quelques notions sur le bois

Le bois est composé de 3 types cellulaires = vaisseaux (conduction sève) + rayons ligneux (communication interieur-exterieur) + fibres (support mécanique) Lenticelle (=prolifération anarchique de cellules de Suder) permet les échanges d’air  aération De l’extérieur vers l’intérieur : L’écorce (=méristème secondaire) regroupe du phelloderme, phellogène et suber. Le liber est le phloème secondaire. Le cambium est une deuxième couche de méristème secondaire. Xylème secondaire = aubier (bois vivant) puis bois du cœur = duramen (bois mort) Le bois de cœur est imprégné de substance de métabolite secondaire (comme le lignane). Se forme sous l’action des rayons ligneux : secrète des métabolites secondaires, dans la zone de transition de l’aubier et du bois de cœur. Exemple de la clématite (liane) = Famille exceptionnel des dicotylédones qui ne présente pas de tissu secondaire = dicotylédone primaire

2. La racine 

Morphologie externe

La racine principale à une taille supérieure aux racines secondaires  racines pivotantes. La racine principales et les racines secondaires ont des tailles confondues  racines fasciculées Formation de racines se formant sur les tiges  racines adventives La racine est épaisse afin d’acquérir des réserves  racines tubérisées. 

Structure anatomique de racine jeune (tissus primaires)

Comparaison tige/racine Exemple de la racine de Ficaire (Ranunculus ficaria) Dans le cylindre central, il y a du parenchyme médullaire (remplissage), Dans le cortex, il y a du parenchyme cortical (réserve), de l’endoderme (filtre) Sous l’endoderme, il y a le péricycle (futur méristème axillaire)

Le phloème (=conduction de sève élaborée) différenciation centripète Le xylème (=conduction de sève brute) différentiation centrifuge NB : ce qui est l’inverse pour la tige.

Rôle de l’endoderme et des cadres de Caspary Le cadre de caspary forme une structure étanche au niveau des parois radiales. La voie symplasmique passe dans les plasmodesmes. La voie apoplasmique passe dans les parois (au travers de l’endoderme). Dans l’endoderme on a une couche de cellules (péricycle), première couche du xylème central qui formera le futur méristème axillaire. On trouve le phloème primaire (conduction sève élaborée ; centripète) et le xylème (conduction de la sève brute ; centripète, ce qui est l’inverse de la tige).



Phases de transition de la structure primaire vers la structure secondaire

Le cambium se met en activité entre le phloème primaire et xylème primaire Le cambium forme du xylème et phloème secondaire. Il peut y avoir l’équivalent du bois et de l’écorce dans la racine.

sens de différenciation évolue : centripète  tangentiel  centrifuge

Le xylème primaire va former des vaisseaux supplémentaires hors du centre  sens centrifuge. 

Ramifications des racines

Dans la zone mature de la racine, le péricycle se divise  dédifférenciation Progressivement, il y a formation d’un méristème secondaire. L’endoderme se rompt. Le méristème secondaire va traverser le cortex et va reconnecter aux tissus conducteurs

3. La feuille 

Morphologie externe

Organisation d’une feuille de base Limbe = partie plate de la feuille parcouru par les nervures (faisceaux conducteurs) qui chez les dicotylédones sont hiérarchisé en différentes tailles : nervure principale, nervures secondaires, nervures tertiaires … Pétiole = structure entre la tige et la feuille qui a pour base : la gaine Stipule = pas toujours présent, présent a la base, ressemblant à des petites feuilles Types de nervation Chez les monocotylédones, la nervation est parallèle Chez les dicotylédones : -

Nervation pennée : nervure principale qui divise la feuille en deux images « miroir » avec plusieurs points d’insertion Nervation digité : un point d’insertion a la base de la feuille pour plusieurs nervures secondaires

Chez les dicotylédones, nervure organisé en réseau

Mode d’insertion des feuilles sur la tige Les monocotylédones, ont une insertion engainant : la base de la feuille englobe la tige Pétiolé : feuilles qui ont une ou plusieurs pétiolés Sessile : certaines feuilles n’ont pas de pétiolés Principales divisions du limbe Simple = limbe non divisé Composé = limbe divisé en plusieurs folioles Sur la tige, a la base de la feuille, il y a un bourgeon axillaire et non pas à la base de chaque foliole Phyllotaxie = disposition des feuilles sur la tige Les feuilles sont disposés de façon à recevoir le plus de rayon lumineux. Persistance Persistantes : feuilles (ex : houx, épicéa : hors dicotylédone) Caduques (décidues) (ex : érable, arbre de zone tempérée) Marcescentes : persistant sous formes desséchés pendant la saison favorable et qui tombent au printemps (ex : charme et hêtre en phase juvénile)



Formation et développement des feuilles :

Les nervures apparaissent au cours du développement de la feuille. Elles se différencient progressivement. La nervure principale est la première a se différencié, puis les nervures secondaires puis les tertiaires. La différenciation commence par le sommet et se termine à la base  gradient basipetale Le sommet de la feuille est mature avant la base. Dans la jeune feuille, les divisions sont réparties dans la totalité du limbe. Puis le sommet de la feuille commence à se différencier.



Structure anatomique de feuille Symétrie bilatérale

Parenchyme palissadique  photosynthèse (pectocellulosique) Parenchyme lacuneux  échanges gazeux

Le phloème est en face inferieur = externe Le xylème est en face supérieur = interne



Structure de la nervure principale Pas de stomates, pas de parenchyme palissadique et lacuneux, mais du parenchyme cortical à la face inférieur (face externe) et du parenchyme médullaire à la face supérieur (face interne). Il existe d’autre tissus, qui sont des tissus de soutient : Sclérenchyme sur la face externe et interne (anneau de sclérenchyme) Collenchyme qui est apparu au début du développement.



Structure anatomique de pétiole :

Un seul axe de symétrie bilatérale Le xylème est autour du phloème au niveau des tissus conducteurs. Le sens de différenciation est centrifuge pour le xylème. Le sens de différenciation est centripète pour le phloème.

II.

Monocotylédones

1. Tige

Symétrie axiale Parenchyme médullaire plus nombreux que parenchyme cortical Plusieurs cercles de faisceaux libero ligneux avec xylème primaire et phloème primaire superposent

Structure en V des faisceaux libéro-ligneux par la présence de 2 pôles de xylèmes qui entoure le phloème. Leur sens de différenciation est centrifuge pour le xylème et centripète pour le phloème.

L’absence de tissus secondaires est compensé par : -

Grand nombre initial de faisceaux primaires et/ou activité histogène primaire ultérieure Metaxylème de grande taille Lignification de tissus primaires : soutien Croissance en diamètre limité

2. Racine

Dans le cortex, il y le parenchyme cortical (réserve), l’endoderme (filtre) Dans le cylindre central, il y a le péricycle (futur méristème axillaire), phloème (conduction de la sève élaboré, centripète), le xylème (conduction de la sève brute, centripète) et le parenchyme médullaire (remplissage)

Détail de la partie centrale : comparaison Les ressemblances : L’endoderme, couche unicellulaire qui entoure le xylème central. Péricyles (futur méristème axillaire) dans l’endoderme plus petit chez les monocotylédones. Les différences : L’endoderme à un épaississement en U chez les monocot contrairement aux dicot qui ont des cadres de caspari dans l’endoderme. Le nombre de faisceaux libéro-ligneux est plus important. Le métaxylème à un grand diamètre. Chez les monocot, 5 parois sont imprégnées de subérine, bloque complètement le passage à la fois à la voie symplasmique et apoplasmique. On a des cellules de passage qui permettent le passage par la voie symplasmique. Chez les dicot passage exclusivement par la voie symplasmique mais par les cellules de scapari (4 parois imprégnées de subérine).

Caractéristiques Tissu protecteur Endoderme Nombre de faisceaux libéroligneux Cambium Phellogène

Racine dicotylédone Assise subéreuse Frome de cadre Réduit (2-7) Présent dans la racine âgée : forme xylème II et phloème II Présent dans la racine âgée : forme phelloderme et Suber qui remplace l’assise subéreuse

monocotylédone Suberoide Forme de U Nombreux (10-30) Absent Absent

3. La feuille Exemple de la feuille de blé Pas de parenchyme différencié mais le mesophylle (parenchyme photosynthétique). Distinction de la face supérieure (xylème) / inferieure (phloème) par la disposition des faisceaux conducteurs NB : les monocotylédones sont plus efficaces pour supporter la sècheresse

Caractéristiques Tissu photosynthétique

Nervure

Tissus secondaires

Comparaison finale :

Feuille dicotylédone Mésophylle hétérogène : parenchyme palissadique et parenchyme lacuneux Réseau (n. primaire, n. secondaire…)

Monocotylédones Mésophylle homogène

Parallèle Nombreux FLL Homogène Parfois présent dans la nervure Absent principale...