Diviv Partie 3a v2021 - cours végétaux PDF

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Description

U.E. DIVI Végétal Diversité des organismes végétaux

Partie 3a. Racine d’un végétal Angiosperme

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A. K. Bittebière , A. Cantarel, V. Daviero

INTRODUCTION RACINE : organe végétatif à symétrie radiale qui ne porte pas de feuille, ni de bourgeon. Généralement la racine est non chlorophyllienne.

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INTRODUCTION RACINE : organe végétatif à symétrie radiale qui ne porte pas de feuille, ni de bourgeon. Généralement la racine est non chlorophyllienne. Volume racinaire très variable selon les espèces

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INTRODUCTION RACINE : organe végétatif à symétrie radiale qui ne porte pas de feuille, ni de bourgeon. Généralement la racine est non chlorophyllienne. Volume racinaire très variable selon les espèces Racine généralement souterraine (sauf exceptions) Plante épiphyte

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INTRODUCTION RACINE : organe végétatif à symétrie radiale qui ne porte pas de feuille, ni de bourgeon. Généralement la racine est non chlorophyllienne. Volume racinaire très variable selon les espèces Racine généralement souterraine (sauf exceptions) Phototropisme négatif Géotropisme positif

Lumière

Gravité Phototropisme négatif Géotropisme positif 5

INTRODUCTION Rôles de la racine : Stockage de réserves

Acquisition des ressources du sol

Ancrage

Multiplication végétative

R. ficaria

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1. ORIGINE DES RACINES

EMBRYON

La racine vraie dérive de la radicule et est rattachée au collet. Elle peut se ramifier.

Collet Racine secondaire Racine principale

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1. ORIGINE DES RACINES « racines adventives » :Racines formées sur d’autres organes (tige, feuille) et ne dérivant pas de la radicule. Lierre

Pandanus Maïs

Parfois, la racine vraie dégénère complètement et ce sont les racines adventives 8 qui assurent la totalité du système racinaire

1. ORIGINE DES RACINES Le développement de racines adventives sur n’importe quel organe permet la multiplication végétative des individus Ex. : le Kalanchoe (différentes espèces)

Le plant mère porte des plants fils sur ses feuilles. Ces plants fils présentent des racines adventives développées

Les plants fils grandissent et forment de nouveaux individus capables eux-mêmes de se multiplier Les plants fils tombent sur le sol et s’enracinent

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2. CROISSANCE DE LA RACINE Se fait à partir d’un méristème primaire (1) protégé par la coiffe

(1)

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2. CROISSANCE DE LA RACINE 3 étapes: - 1 Production de cellules (Méristème)

rhizoderme

= zone de prolifération

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2. CROISSANCE DE LA RACINE 3 étapes: - 1 Production de cellules (Méristème) - 2 Elongation / croissance cellulaire

rhizoderme

2

= zone de prolifération

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2. CROISSANCE DE LA RACINE 3 étapes: - 1 Production de cellules (Méristème) - 2 Elongation / croissance cellulaire - 3 Différenciation cellulaire /maturation rhizoderme

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2

= zone de prolifération

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2. CROISSANCE DE LA RACINE Géotropisme positif de la racine induit par la coiffe Perception de la gravité repose sur les statolithes présents dans les cellules de la coiffe Situation initiale

Cas d’une racine initialement verticale

Détail des cellules de la coiffe

Situation finale

Elongation équilibrée

2. CROISSANCE DE LA RACINE Géotropisme positif de la racine induit par la coiffe Perception de la gravité repose sur les statolithes présents dans les cellules de la coiffe Situation initiale

Cas d’une racine initialement verticale

Détail des cellules de la coiffe

Situation finale

Elongation équilibrée

Elongation dissymétrique

Cas d’une racine initialement horizontale

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3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique

Racine latérale (secondaire)

Partie âgée

Partie jeune

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Racine principale

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique

Racine latérale (secondaire)

Partie âgée

Partie jeune

(+ zone méristématique)

Racine principale

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3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique

Racine latérale (secondaire)

Partie âgée

-> Absorption : grande surface de contact avec le sol (poils unicellulaires potentiellement ramifiés)

-> Zone glabre : rhizoderme non encore différencié Partie jeune

Coiffe : manchon de cellules facilitant la pénétration (+ zone méristématique)

Racine principale

de la racine dans le sol.

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Cellules se multiplient vite pour se renouveler

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique

Racine latérale (secondaire)

-> Racine plus âgée : rhizoderme a desquamé ; racine protégée par la zone subéreuse / subéroïde Partie âgée

-> Absorption : grande surface de contact avec le sol (poils unicellulaires potentiellement ramifiés)

-> Zone glabre : rhizoderme non encore différencié Partie jeune

Coiffe : manchon de cellules facilitant la pénétration (+ zone méristématique)

Racine principale

de la racine dans le sol.

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Cellules se multiplient vite pour se renouveler

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique !! chez certaines racines âgées (plantes ligneuses) protection assurée par suber (tissu IIaire)

Racine latérale (secondaire)

-> Racine plus âgée : rhizoderme a desquamé ; racine protégée par la zone subéreuse / subéroïde Partie âgée

-> Absorption : grande surface de contact avec le sol (poils unicellulaires potentiellement ramifiés)

-> Zone glabre : rhizoderme non encore différencié Partie jeune

Coiffe : manchon de cellules facilitant la pénétration (+ zone méristématique)

Racine principale

de la racine dans le sol.

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Cellules se multiplient vite pour se renouveler

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.1. Structure morphologique 3 morphologies de systèmes racinaires Pivotant

Fasciculé

Mixte

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3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel)

Cellules méristématiques Centre quiescent Zone d’entretien de la coiffe coiffe

Coupe longitudinale 22

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel)

Futurs rhizoderme & zone subéreuse Futur parenchyme cortical

Futurs endoderme & péricycle

Cellules méristématiques Centre quiescent Zone d’entretien de la coiffe coiffe

Coupe longitudinale 23

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel) rhizoderme + zone subéreuse Parenchyme cortical

Endoderme & Péricycle Xylème I & phloème I

Coupe transversale 24

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel)

Rhizoderme Parenchyme cortical Endoderme & Péricycle

Coupe longitudinale

Coupe transversale 25

3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel)

Parenchyme cortical (stockage amidon) Endoderme

Péricycle

Xylème primaire Phloème primaire Protoxylème

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3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel)

Caractérisation histologique de la racine - Symétrie radiale - ALTERNANCE du Xylème primaire et du Phloème primaire - Sens de différenciation des vaisseaux du Xylème primaire centripète - Cylindre central plus petit que l’écorce - Absence de tissus de soutien

Protoxylème Métaxylème

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3. STRUCTURE DE LA RACINE 3.2. Structure histologique (rappel) Tissus secondaires (racines âgées) Uniquement chez les espèces capables de faire de la croissance secondaire Angiospermes basales

De conduction : - Phloème secondaire

GYMNOSPERMES SPERMATOPHYTES

- Cambium - Xylème secondaire

De revêtement :

Magnolidées (Dicotylédones primitives) Monocotylédones

ANGIOSPERMES

Perte secondaire de la capacité à faire de la croissance en épaisseur Eudicotylédones

- Suber - Phellogène - Phelloderme 28

4. RAMIFICATION DE LA RACINE Se fait à partir du péricycle Origine profonde (endogène) de la ramification racinaire 1

Prolifération locale des cellules du péricycle → FormaIon de massifs de cellules

2

Croissance des massifs de cellules → DéformaIon du parenchyme cortical 29

4. RAMIFICATION DE LA RACINE 3

La nouvelle racine transperce le parenchyme cortical et émerge latéralement

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5. SYMBIOSE RACINAIRE Symbiose mutualiste : relations entre deux organismes à bénéfices mutuels (temporaires ou durables) Symbiose mycorhizienne la plus répandue à l’échelle planétaire (80% des espèces végétales)

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5. SYMBIOSE RACINAIRE Il existe différents types de symbiose mycorhizienne en fonction de la position du champignon par rapport aux racines : - Ectomycorhizes (sur la racine) - Endomycorhizes (dans la racine)

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5. SYMBIOSE RACINAIRE Echanges de ressources entre les partenaires :

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5. SYMBIOSE RACINAIRE Echanges de ressources entre les partenaires : - Absorption de l’eau et des éléments minéraux du sol facilitée par la présence de mycorhizes autour des racines (peuvent assurer jusqu’à 70% des besoins nutritifs de la plante)

Eau + éléments minéraux

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5. SYMBIOSE RACINAIRE Echanges de ressources entre les partenaires : - Absorption de l’eau et des éléments minéraux du sol facilitée par la présence de mycorhizes autour des racines (peuvent assurer jusqu’à 70% des besoins nutritifs de la plante) - En contrepartie, la plante assure la nutrition carbonée de son partenaire mycorhizien Molécule carbonée issue de la photosynthèse (glucide)

Eau + éléments minéraux

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