PHYSIOLOGIE VEGETALELE FONCTIONNEMENT DES PLANTES

I.IntroductionNous allons étudier dans ce chapitre les grandes fonctions des plantes vertes. Ce sont :

l'absorption, la transpiration, la photosynthèse et la respiration.

II.L'ABSORPTION

1.DéfinitionLa plante absorbe de l’eau et des sels minéraux au niveau des poils absorbants des racines.Cette solution d'eau et de sels minéraux circule vers le haut dans la plante : c’est la sève brute. Le nom des vaisseaux qui conduisent la sève brute est le xylème.

2.Les besoins de la planteLa plante a besoin de sels minéraux pour grandir correctement. Lorsque l’on cultive les plantes, on apporte ces sels minéraux sous la forme d’engrais comme par exemple les nitrates ou les phosphates. Les macroéléments qui sont nécessaires en grande quantité :

L'azote N pour le feuillage

Le phosphore P pour les racines

Le potassium K pour la floraison

Les microéléments ou oligoéléments qui sont nécessaires mais en toute petite quantité :

Le soufre S Le calcium Ca Le magnésium Mg Le fer Fe Le cuivre Cu Le zinc Zn Le manganèse Mn Le molybdène Mo Le bore B

III. LA PHOTOSYNTHESE

1. IntroductionLes plantes vertes transforment la matière minérale en matière organique.

Elles puisent de l'eau, des sels minéraux et du dioxyde de carbone dans leur environnement et elles transforment ces substances minérales en sucres.

Pour pouvoir réaliser cette transformation, elles utilisent l'énergie lumineuse fournit par le soleil ou par des lampes.

2.DéfinitionLa photosynthèse est la fonction par laquelle une plante verte exposée à la lumière :

Absorbe du dioxyde de carbone de l'air CO2

Rejette du dioxygène O2

Effectue la synthèse de sucres qui vont lui permettre de pousser C6H12O6

Elle correspond à l'équation suivante :

On peut remarquer que lors de la photosynthèse, la plante consomme du dioxyde de carbone et rejette du dioxygène, ce qui est exactement l'inverse de ce qui se passe lors de la respiration.

3. Localisation de la photosynthèseLa photosynthèse se déroule dans les feuilles de la plante. Les cellules des feuilles contiennent un pigment : la chlorophylle.

La chlorophylle est un pigment vert qui donne sa couleur aux plantes vertes.

Elle est nécessaire pour pouvoir faire la photosynthèse car c'est elle qui permet de capter les rayons du soleil.

Les gaz produits et consommés sont échangés avec le milieu extérieur au niveau de petits trous à la surface des feuilles : les stomates.

4.Les facteurs qui influencent la photosynthèse

a.Les facteurs internes :

Toutes les espèces n'ont pas le même rendement. Les espèces tropicales ont meilleur rendement que les espèces de nos climats.

Les jeunes feuilles ont un meilleur rendement que les vieilles feuilles, il arrive même que les vieilles feuilles consomment plus de sucre qu'elles n'en produisent.

b. Les facteurs externes

La lumière influence la photosynthèse. C'est la source d'énergie qui est nécessaire à la fabrication des sucres.

La température. La photosynthèse augmente avec la chaleur mais si la température dépasse les 25°C alors les stomates se ferment et le CO2 ne peut plus pénétrer dans la plante.

L'eau. Si la plante manque d'eau, les stomates se ferment et le CO2 ne peut plus pénétrer dans la plante.

5. Le transport des sucres

Après la photosynthèse, la sève brute se charge en sucres et se concentre grâce à la transpiration : elle devient de la sève élaborée.

La sève élaborée circule dans toute la plante par les vaisseaux du phloème pour apporter les sucres dans les racines, les fruits et dans toutes les autres parties de la plante.

IV. LA TRANSPIRATION 1. DéfinitionC'est la fonction par laquelle une plante rejette de l'eau sous forme de vapeur

d'eau par les stomates situés à la surface des feuilles.

Les stomates sont de petits trous aménagés sous la feuille qui permettent les échanges de gaz.

Lorsque la plante transpire, l’eau sous forme de gaz (appelé vapeur d’eau) s’échappe par les stomates.

H2O

La structure des feuilles

Cuticule

Épiderme supérieur

Épiderme Inférieur

Nervure

Stomates

Mésophylle (ou parenchyme) palissadique

Mésophylle (ou parenchyme) lacuneux

Structure des stomates

L’ouverture des stomates se produit lorsque l’eau entre, par osmose, dans les cellules de garde (phénomène de turgescence).

Lorsque la cellule de garde se gonfle d’eau, son côté opposé à l’ostiole se déforme et s’arrondit plus que l’autre (la paroi est plus épaisse et plus difficile à déformer du côté de l’ostiole).

En s’arrondissant, le côté mince « tire » sur les fibres de celluloses qui relient les deux côtés. L’ostiole s’agrandit.

paroi mince et souple

paroi épaisse et plus rigide

2.Intérêts de la transpirationLa plante transpire pour :

Lorsqu'il fait chaud pour faire baisser la température

Pour faire monter la sève brute

Pour concentrer la sève

V.LA RESPIRATION 1.DéfinitionC'est la fonction par laquelle une plante :

Absorbe du dioxygène

Rejette du dioxyde de carbone

Brûle des sucres pour fabriquer de l'énergie sous forme d'ATP et de chaleur

La plante, comme les animaux respirent pour transformer les sucres en énergie.

Cette énergie lui sert à grandir et à se reproduire.

On sait que toutes les parties d'un végétal respirent: la racine, la tige, les feuilles, les fleurs, fruits et graines.

La plante respire jour et nuit.

VI. RésuméLa plante absorbe l'eau dont elle a besoin par les poils absorbants situés dans la

zone pilifère de la racine.La sève absorbée s’appelle la sève brute : c’est une solution diluée qui contient de

l’eau et des sels minéraux et qui circule dans la plante dans les vaisseaux conducteurs du xylème.

La sève brute monte jusqu’aux feuilles où elle va subir plusieurs transformations : la photosynthèse : la sève brute se charge en sucres. la transpiration : La sève perd de l’eau et se concentre.

Après ses transformations, la sève est appelée sève élaborée. Elle circule dans toutes la plante par les vaisseaux du phloème pour apporter les sucres dans les racines, les fruits et dans toutes les autres parties de la plante.

Les sucres sont ensuite stockés dans des organes de stockage comme par exemple les racines tubéreuses, ou encore les tiges souterraines appelées tubercules.

Les sucres peuvent être transformés en énergie cellulaire (ATP) grâce à la respiration.