Diversité végétal - Cours d\'histologie des végétaux... Tissus primaire et secondaire. PDF

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Cours d'histologie des végétaux... Tissus primaire et secondaire....

Description

Diversité végétal : Les angiospermes sont le groupe des plantes à fleurs, ils représentent près de 85% des végétaux. I)

Définir un végétal

Qu’est-ce qu’un végétal ? Il existe une grande diversité végétale, environ 300.000 espèces. Ils ont pour point commun de tous être vert (présence de chlorophylles). On trouve des espèces marines et terrestres. Les caractéristiques des végétaux : Ils sont constitués de cellules eucaryotes de la même manière que les animaux. On trouve aussi en plus des chloroplastes en plus. Il y a dans la cellule une vacuole et autour de la cellule ils possèdent une paroi. Les végétaux sont :

 Autotrophes pour le carbone, ils peuvent fabriquer leur MO tout seul.  Ils effectuent la photosynthèse oxygénique (utilisation de chlorophylle)  Produisent des métabolismes secondaires (molécules de défense, de communication) 0

Les plastes : Compartiment cellulaire à double membrane, d’origine endosymbiotique. Il existe plusieurs plastes : chloroplaste, chromoplaste, amyloplaste. (On trouve les chromoplaste et les amyloplaste uniquement chez les angiospermes) Au début on a des problastes (indifférencié). Les chloroplastes : permet la photosynthèse Les chromoplastes : possèdent des pigments qui donnent la couleur aux fruit/fleur Les amyloplastes : réserve des glucides (amidon)

La vacuole : Occupe 75% de la place de la cellule.

La paroi : Elle est composée de plusieurs couches Lamelle moyenne souple (composé de pectine), gélatineux Paroi primaire vient se poser sur la lamelle moyenne Paroi secondaire n’est pas systématique On voit que dans la paroi il y a des Plasmodesme met en relation des cellules voisines

Grâce à la ponctuation on a : Symplasme  communication des cytoplasmes des cellules Apoplasmes ensemble des parois mort La paroi primaire : Caractérise les cellules jeunes du végétal. Elle est constituée de 60 à 80% d’eau et polymère de glucose (cellulose), hémicellulose et un peu de pectine. Son rôle : assure la régulation de la croissance La paroi secondaire : Chez certaine plante il y a la mise en place de paroi secondaire qui vient se déposer sur la couche primaire C’est une paroi très rigide du fait que les cellules sont très bien orientées donne la rigidité de la plante

La spécialisation de la paroi végétale : Lignification incrustation de lignine. Ce sont des cellules mortes qui assure la vascularisation des végétaux. Si les parois sont lignifiées cela entraine la mort cellulaire. Subérification incrustation de subérine (liège) Cutinisation  dépôts de cire (épiderme et cuticules)

Capable de produire de l’amidon

II)

La lignée verte :

Toutes ces évolutions ont permis la conquête des milieux terrestre. III)

La conquête du milieu terrestre

Tous les besoins des végétaux dans les milieux aquatiques sont rendu possibles. Il y a de l’eau, pas de gravité, de la lumière, les gaz dissous dans l’eau. Dans le milieu terrestre cela se complexifie : Pour la lumière plus ou moins accès à la lumière L’eau il peut y avoir des périodes de sécheresse Les gaz les stomates permettent les échanges Contre la gravité les parois deviennent dures Les températures il y a des variations de température toute l’année II La croissance des angiospermes (plante à fleur) : Appareil végétatif ce qui ne concerne pas l’appareil reproducteur Introduction : Il existe une multitude de végétaux mais qui ont tous la même formation tiges, feuilles, racines

La graine correspond à la structure embryonnaire de la plante. (Connaitre la structure) Même si les graines sont semblables, il y a des différences majeures entre les végétaux. Comment cela se produit ? Quels processus ?

Il faut une croissance en hauteur et en épaisseur nécessite la croissance des tissus (ensemble de cellules qui exerce la même fonction)* 1) Production de nouvelles cellules par les méristèmes Méristèmes permet à la plante de se développer, ensemble de cellule ayant gardés un stade embryonnaire et qui sont capable de se diviser en n’importe quelles cellules 2 types de méristèmes : Primaires  croissance en hauteur  création de tissus primaires en position apical (à l’extrémité des tiges, feuilles, racines) la croissance primaire est apicale/apex Secondaires croissance en épaisseur  création de tissus secondaire  en position emboité dans les tiges, racines :

 Cambium  Phellogène

1.2) tissu embryonnaire Les cellules méristematiques subissent de nombreuses mitoses et cela fournie plein de cellules indifférencié création d’un tissu à caractéristique embryonnaire (parenchyme fondamental) Il y a ensuite différentiation et cela donne tous les tissus possibles. Méristèmes primaire organogénèse+ histogénèse Méristème secondaire  histogénèse Caractéristiques des cellules des méristèmes : Paroi primaire, vacuoles petites et nombreuses, cellules vivantes, gros noyau, Cellule ronde (isodiamétrique). Il y a la présence de plaste indifférencié (proplaste), beaucoup de mitochondrie, Il n’a pas de fonction métabolique précise Cellule totipotente 1)3 Mise en place des différents tissus de la plantes : 3 étapes

 Division  Croissance  Différenciation

a) Division Par mitoses, division rapide de nouvelles cellules b) Croissance Agrandissement de la cellule. Nécessite la synthèse de paroi (la vacuole exerce de la pression contre la paroi et ainsi la paroi est obligée de grandir) c) Différenciation Formation des tissus différenciés avec changement de taille, changement biochimique (surtout au niveau de la paroi). Différenciation des plastes 3 types de tissus sont produits :

 Revêtement  Conduction (conduction des sèves)  Fondamentaux (soutien/réserve/sécrétion) 2) Croissance en hauteur : 2.1 Les méristèmes primaires Ils se trouvent aux extrémités de la plantes. Méristème caulinaire ou racinaire (en haut de la tige ou des racines)

2.2) les tissus primaires Tissu issue du fonctionnement d’un méristème primaire. Il y a un agencement irrégulier des cellules

Tissus primaire de recouvrement : L’épiderme : Ce trouve uniquement sur les feuilles et tiges (partie aérienne). Il est composé d’une seule couche de cellule. Il n’est pas remplassable : lorsque la feuille grandi et bien il casse et n’est pas renouvelé (un autre système de protection vient alors assurer sa fonction)

   

Tissu de recouvrement/protection des parties aériennes : tige et feuille Une seule couche de cellules (assise) Composé de plusieurs types cellulaires (ostiole et poil épidermique) Ne se remplace pas lorsqu’il est abîmé

Les stomates : Composés de deux cellules de « gardes » qui peuvent être turgescente (gonflé d’eau donc se déforment) si ouvertes alors on a un ostiole qui laisse passer l’air et les gaz. Les gaz sont laissés dans une chambre sous stomatiques. Si la plantes a un déficit en eau alors les stomates sont fermés Ils peuvent avoir un rôle de régulation hydriques les hydathodes (fait la rosée du matin)*

 Deux cellules qui contrôlent l’ouverture d’un ostiole  Joue un rôle dans la régulation hydrique de la plante Poils épidermiques : Limite les pertes en eau, absorbe l’humidité de l’air, attraction des pollinisateurs, accrochage, sécrétion (plante carnivores)

 Absorbe l’humidité Cuticules :

 Alliage entre la cutine et la cire (synapomorphie des Embryophytes).  Ce n’est pas un tissu Le rhizoderme : Pour les parties racinaires il s’agit du tissu primaire. On en trouve que sur les racines « jeunes »Lorsque la racine pousse, le rhizoderme va faire les échanges avec le sol et ainsi être abimer

 Présent que sur les racines  S’abîme avec le temps (abrasion via le sol) Les racines s’enfoncent dans le sol en vieillissant ainsi le sol jour un rôle abrasif avec le rhizoderme. Ainsi la racine va avoir besoin d’un nouveau moyen de contact avec le sol  la zone subéreuse

Tissus fondamentaux a) Parenchymes Toutes les cellules ayant une paroi fine et ronde sont des parenchymes. Rôles : permettent le métabolisme de la plante

   

Photosynthèse : chlorenchyme (présence de chloroplaste) Stockages de réserve : Amylenchyme Circulation des gaz : Aérenchyme Stockage de l’eau : parenchyme aquifère

On distingue dans la tige deux choses : l’écorce (parenchyme cortical) et la moelle (parenchyme médullaire) Parenchyme inter-fasciculaire Parenchyme libérien  phloème Parenchyme ligneux  xylème a) Tissus de soutien Maintiennent la plante et évite qu’elle ne tombe. Cela est dû au fait que les parois de cellules est très épaisse dans le tissu de soutien :

 Collenchyme : paroi pectocellulosique, cellules vivantes Il existe 3 types de collenchymes

 Sclérenchyme : cellule morte, paroi secondaire

Les tissus qui ont des parois entièrement lignifiés sont morts. On trouve différent types cellulaire :

b) L’endoderme et le péricycle  Tissu qui est généralement de la racine  Se situe entre l’écorce et le cylindre central

Péricycle couche la plus externe du cylindre central Les deux sont en contact avec l’endoderme dessus le péricycle Péricycle :

 Tissu vivant, petites cellules peu différenciées  Généralement une seule couche de cellule  Rôle dans la ramification des racines (vont former des bourgeonnements cellulaires et vont créer des racines) En microscopie coloré on voit des cellules roses car les parois sont cellulosiques Endoderme :

 Tissus vivant avec parois partiellement lignifiées ou subérifiées La lignification partielles sert à filtrés. Au niveau de l’endoderme va se faire le tri entre les nutriments dont la plantes à besoin.

c) Tissus sécréteurs : Les produits sont sécrétés par des cellules isolées, l’épiderme ou des poches/canaux sécréteurs On peut avoir des molécules : Odorantes attire les animaux Communication permet d’avertir ses voisines qu’un danger est la

Les tissus de conduction : Assure la nutrition de la plante en assurant la conduction la sève. Apparait chez les trachéophytes Sève brute Xylème  monte Sève élaboré phloème descend Le xylème primaire et phloème primaire forme les vaisseaux libéro-ligneux

a) Xylème primaire :  Il s’agit d’un tissu complexe (composé de plusieurs tissus) Présent dans toute la plante, il sert à soutenir, nourrir et effectuer les réserves de la plantes. Le xylème a permis de surmonter l’effet de la gravité. Chez les monilophytes (fougères) : Soutient et conduction, pas de réserve. Ici on a des trachéides scalariforme Chez les gymnospermes : Soutient et conduction via des trachéides à ponctuation aréolé. Le parenchyme permet de stocker de l’amidon Chez les angiospermes : Vaisseaux :

 imparfait = protoxylème cellules s’allongent encore. Parois transversales toujours présentes entre éléments de vaisseaux  parfait =métaxylème conduction sève brute. Cellules ne s’allongent plus. Les vaisseaux sont constitués d’éléments de vaisseaux sans paroi transversales parenchyme xylémien/ligneux Fibres sclérenchymateuses : Le soutient est assuré par des fibres Réserves métaboliques :

Parenchyme xylémien (cellules vivantes)= stocle l’eau et l’amidon Pour savoir si l’on a un vaisseaux parfait ou imparfait il faut regarder si le vaisseau conduit bien ou pas.

Le sens de différenciassions permet de savoir s’il s’agit d’une tige ou d’une racine :

Phloèmes primaires : Présent de partout. 3 fonctions conduction, soutien, réserves Il a toujours une différenciation centripète, toujours composé de cellules vivantes, tissus complexe Constitué de : Tubes criblés, Cellules compagnes, Parenchyme libérien=phloémien Tubes criblés : La paroi de la cellule a plein de trou sur les côtés. Il n’y a pas de noyau, ni REG, ni vacuole dans les cellules. La disposition des vaisseaux de xylème et de phloème va permettre de voir si l’on est sur de la tige ou de la racine : Dans la tige et la feuille les vaisseaux sont superposés Dans la racine phloème et xylème alterné.

Les tissus secondaires :  produit par les méristèmes secondaires (par les assises génératrice=  assises génératrice : une seule couche de cellule 2 types d’assises génératrices : Cambium assise génératrice libéro-ligneux (tissus de conduction) Phellogène  assise génératrice subéro-phellodermique (tissus de revêtement) Ils sont en position emboité et aux pôles apical de la plantes Il n’y a que les spermatophytes qui peuvent avoir une croissance en épaisseur sauf les monocotylédones. Le Cambium est responsable du xylème secondaire (le bois) et du phloème secondaire

La division du péricline :

Xylème secondaire à l’intérieur Phloème secondaire à l’extérieur Le xylème secondaire (bois) : On y trouve des :    

Les cellules augmente leur diamètre jusqu’a *200 Fibres Vaisseaux parfait (métaxylème) Des parois lignifiées

Le phloème secondaire : On y trouve des  Cellules de parenchymes  Des fibres  Des parois pectocellulosique

Mise en place d’une couche de cellule en rouge. Division du cambium de manière pericline. Puis plain de division pericline. A long terme il y a plus de xylème secondaire que de phloème secondaire fonctionnement dissymétrique du cambium

Dès qu’il y a alignement de cellules on est en tissu secondaire. Le cambium peut s’arrêter de fonctionner surtout durant la mauvaise saison. On peut voir cela sur le tronc des arbres. Notion de pachyte :

En noir xylème et en gris phloème. On trouve des pachytes continus et discontinues (surtout chez les plantes ligneuse qui font beaucoup de croissance)

Les tissus secondaires de revêtement :...