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Chapitre 2 la reproduction sexuée chez les plantes I)

Les cycles de reproduction chez les plantes.

La reproduction sexuée permet la création d’un nouvel organisme génétiquement diffèrent des parents du a la diversité du matériel génétique des gamètes parentaux. La reproduction asexuée ou multiplication végétative passe par la totipence des cellules végétales ou encore la dédifférenciation. 1) Phylogénie des végétaux : Les premiers eucaryotes sont les algues (ou thallophytes). Ils vivent dans l’eau car ils n’ont pas de cormus mais un simple appareil végétatif : le thalle. De plus, ils sont dépendant des courant d’eau pour leur reproduction sexuée. Viennent ensuite les Cormophytes, ils possèdent un cormus qui leur permet de s’adapter au milieu terrestre : la déshydratation, le soutient, l’absorption de l’eau et des sels minéraux, l’ancrage et le transport des sèves. On distingue alors les racines, les tiges et les feuilles. 2) Cycle de vie et de reproduction : Seul les Gymnospermes et les Angiospermes deviennent progressivement indépendant de l’eau pour leur reproduction : ce sont les Spermaphytes. Chez les végétaux, contrairement aux mammifères, il faut 2 générations pour obtenir une descendance. En effet, chez les mammifères, deux adultes (pluricellulaires (2n) et de sexe opposé) donnent par méiose deux cellules reproductrices (n) (spermatozoïdes et ovocyte). Après une fécondation, il y a formation d’un zygote (2n) qui formera par la suite un nouvel adulte (2n).

Chez les végétaux, un sporophyte pluricellulaire (2n) donne par méiose une spore (n). Cette spore deviendra soit un gamétophytes pluricellulaire femelle soit un male après un temps de croissance et mitoses. Une nouvelle mitose engendrera la formation soit d’un oosphère (femelle) soit d’un spermatozoïde (male). Une fécondation donnera un zygote (2n) puis un nouveau sporophyte pluricellulaire (2n). Il s’agit de deux phases qui s’alternent on parle cycle alors de haplodiplophasique . L’existence de ce cycle est à l’origine de l’alternance des deux générations dans le cycle de reproduction des végétaux.

3) Structure de protection des cormophytes : Il existe différentes structures qui contiennent les gamètes et les spores chez les Cormophyte. Les psores et les gamètes sont protégée par des enveloppes pluricellulaires : -

Le Gamétange contient les gamètes (n), une enveloppe pluricellulaires (n) portée par un individu et le gamétophyte. Le sporange contient des cellules (2n) mères des spores (n) après méiose, une enveloppe pluricellulaire (2n) portée par individu et le sporophyte. 4) Système reproducteur des Cormophytes

Le système reproducteur de ces végétaux contient le sporange et la spore. Le sporange est un ensemble de cellule. A l’intérieur, soit les spores sont toutes identiques, soit différenciées : les microspores (mâles) et les macrospores (femelles). La spore est un germe et donne un nouvel individu pluricellulaire (n) : le gamétophyte. Ce dernier porte les gamétanges (structures reproductrices), ils peuvent être mâle ou femelle et contient les gamètes (n). Chez les gamètes, les spermatozoïdes (ou anthérozoïdes) se trouvent dans une anthéridie et les oosphères sont dans un archégone. On parle donc de plantes Archégoniates 5) Cycle des bryophytes et Ptéridophytes Les gamétophytes de plantes bryophytes sont haploïdes et donne des plantes feuillées ou à coussinets. La phase sporophyte est transitoire et l’appareil de dispersion des spores se développe sur le gamétophyte. Le cycle des bryophytes contient un courte diplophase et une haplophase plus longue. De plus le cycle gamétophyte est dominant.

Chez les Ptéridophytes, on parle de prothalle pour définir le gamétophyte. Il est autotrophe. Il porte les spermatozoïdes et les oosphères. Lors de la fécondation, le zygote est sur le prothalle et donne une plante feuillée : le sporophyte.

II)

La reproduction sexuée des angiospermes 1) Croissance végétative et cycle de reproduction A) Le cycle des angiospermes monocotylédones et eudicotylédones.

Les angiospermes sont les plantes à fleurs. Le sporophyte est dominant et est indépendant de l’eau. La graine qui contient l’embryons et les 2 cotyledons germe en un jeune sporophyte. Au stade adulte, le sporophyte porte la fleur. Pour les fleurs males, les étamines sont des feuilles spéciales à 2n, ce sont des microsporophylle qui contiennent 2 sacs polliniques : les microsporanges. Ils contiennent les cellules mères (2n) des spores. Le pollen est composé d’une cellule générative : le spermatogène et d’une cellule végétale : le gamétophyte Pour les fleurs femelles, le macrosporange (l’ovule), qui contient le mégasporocyte, devient par mitose un sac embryonnaire à 8 noyaux. Parmi ces 8 noyaux on compte l’oosphère au centre.

Lorsqu’un grain de pollen se dépose sur le stigmate, il se développe un tube pollinique qui descend jusqu'à la salle embryonnaire donnant ainsi lieu à une double fécondation. Chez les angiospermes, la phase sporophyte constituent pratiquement tout le cycle. La phase gamétophyte est dites « parasite » de la phase sporophyte. Les spores ne sont pas disséminées et le gamétophyte male est réduit au grain de pollen. B) Appareil végétatif d’une angiosperme La reproduction sa déroule dans la fleur, la croissance végétative mène donc a l’apparition d’une fleur.

L’angiosperme se décompose en 2 parties, une partie aérienne et une partie racinaire. Dans la partie aérienne on trouve une tige sur laquelle poussent les feuilles, ainsi qu’un bourgeon (apex + jeunes feuilles) et des bourgeons auxiliaires. On découpe la tige en « nœud », un nœud correspond à un embranchement. Le phytomère comprend donc une feuille un bourgeon et tissus vasculaire. Dans la partie racinaire on retrouve les racines ainsi que les poils absorbant. La tige et les racine sont vascularisé par des tissus. C) Croissance d’une angiosperme. La croissance a lieu grâce aux méristèmes. Ce sont des cellules qui se divisent pour former les cellules à l’origine des tissus histogène. Elles correspondent à nos cellules souches.

On trouve les méristèmes dans les zones de croissance, c’est à dire au niveau des bourgeons, on parle de méristème apical caulinaire, et à l’extrémité des racines, on parle alors de méristème apical racinaire. D’autre part il existe 2 type de méristèmes : - Les méristèmes primaires Ils permettent la croissance en longueur des tiges et des racines ainsi que la mise en place des tous les tissus qu’ils soit vasculaire, de soutien ou les parenchymes. Ce sont les méristèmes apicaux caulinaire et racinaire.

- Les méristèmes secondaires Ils permettent la croissance en épaisseur des tiges et des racines chez les Eucotylédones. Au niveau des méristèmes des tiges (bourgeon ou bourgeon axicane) se produit un changement entre la croissance végétative et la reproduction. On y trouve des cellules avec un noyau important. On parle alors de transition florale pour ce passage qui mène donc à la floraison. On passe du méristème végétatif au méristème floral. Ce changement lieu avez certain caractère interne, nombre de feuille, balance hormonale, assez de réserve glucidique âge ... il y a aussi dès facteur interne, le climat, le changement de longueur de jour ... changement du méristème végétatif en méristèmes floral. B) La floraison et la fleur

Le passage à l’état reproducteur entraîne une transformation anatomique des méristèmes. Il se déroule en 3 phases : - Phase végétative Le méristème est pointu puis devient bombé à la fin de la phase pré-floral, on retrouve l’ébauche des feuilles, des bourgeons et des tissus vasculaires. - Passage à l’état reproducteur Le méristème change de programmation et passe de végétatif à floral. L’anneau initial génère les bractées puis entraîne la transformation de la zone centrale. La formation du périanthe (partit protectrice et stérile) et la formation de parties reproductrices Androcée (étamines) et Gynécée (carpelle ) à partir de la zone centrale dû méristèmes - Epanouissement du bouton floral : La fleur Une fleur de l’extérieur vers l’intérieur il y a plusieurs verticillé V1 le calcul est avec dès sépale V2 la corolle avec les pétales Calice plus corolle forme le périanthe, il s’agit de pièce stérile. V3 androcée soit les étamines avec filet et anthère contient le pollen V4 gynécée soit les carpelle libre ou coudée, contient les ovules Forme la partie reproductive

L’épanouissement du bouton floral, groupe de bourgeons floraux donne naissance à une inflorescence. On peut trouver des plantes hermaphrodites elle possède dès fleur bisexuée On trouve des plantes monoïques, on trouve des fleurs males et des fleurs femelles Plante dioïque ou il faut obligatoirement de plantes pour permette la reproduction. Les fleurs possèdent une symétrie variable, certaine on une symétrie axiale, (actinomorphe) ET une symétrie plante (zygomorphe) Il faut aussi faire attention au pièce florale de chaque fleur Le diagramme floral permet la représentation schématique de la fleur, autant de cercle concentrique ou d’ovale que de pièces florales. La formule floral, récapitulatif du nombre de pièce.

Il existe 2 types d’inflorescence

L’indéfini : Un bourgeon terminal reste un méristème végétatif, donc jamais de fleur c’est donc une croissance indéfini. C’est le cas de la grappe ou de l’épi Le défini : Le méristème terminal deviendra une fleur donc la croissance s’arrête. C’est le model cyme. Soit elle est bipar sinon unipar Il existe dès inflorescence particulière Le capitule comme le tournesol ou le pissenlit, chaque pétale est une fleur, chaque point au centre sont des fleurs L’ombelle comme les fleur de panais, toute les fleur sont rattachée au même endroit Le corymbe c’est une alternance C) Le système reproducteur Cycle des angiosperme Étamine feuille spécial 2n dérive du microsporophile Sac polinique de microsporange Grain de pollen gametophyle male Ovaire feuille spéciale macro Ovule macrosporange Sac embryonnaire galethopi et femelle

Les étamine sont en deux partie, filet ET anthère, soit soudée au réceptacle floral Insérée sur le calife caliciflore Quand le vrai de pollen sera mature l’anthere va s'ouvrir et libéréra le pollen. Pour le carpelle, enveloppe du des ovule Fermée par soudure des 2 bord de la feuille crapellique Ligne de soutire placentaire 2 type d’ovaire, le supere, celui qui au supérieur et l’infere celui qui est inférieur il est dans le receptacle. Il existe aussi différents place.nt de d'ovule dans les carpelles, cela est du au développement, il existe la disposition pariétale, ou axile ou centrale...