UE PHYSIOLOGIE GENERALE– SVT302 Novembre 2005DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIOLOGIE VEGETALE

Durée : 1 h 30 min - Aucun document ni calculette autorisés – Le sujet est exposé sur les 2 premières pages.

Le barême est indiqué pour les deux parties I et II. La qualité formelle des réponses (propreté, lisibilité, orthographe/grammaire) sera prise en compte pour la note finale.

I. La structure du sol (6/20). Répondre en quelques lignes sur une copie d’examen à chacune des trois questions suivantes :I.1. Quand dit-on qu’un sol a une « bonne structure » ?I.2. Comment s’appelle la matière organique présente dans les sols ? Expliquez les avantages que sa présence apporte pour le sol et les plantes qui y poussent.I.3. Expliquez cet commentez le tableau ci-dessous

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars. (suite page suivante)

Type de sol Réserve totale en eau (% masse sol sec)

Réserve en eau non utilisable par les plantes (% masse sol sec)

Point de flétrissement

sableux 7 % 3 % - 16 bars argilo-limoneux-sableux

20 % 8 % - 16 bars

argileux 25 % 16 % - 16 bars

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.1. Les cellules sont en équilibre hydrique avec le milieu. Expliquez le sens de cette affirmation. II.2. Il s’agit de calculer le potentiel hydrique dans les deux compartiments, cellules et milieu.

II.2.1. Indiquer la formule générale du potentiel hydrique, avec le sens des variables mentionnées.II.2.2. En négligeant la présence de colloïdes et d’interstices très fins ainsi que la gravité, donnez la

formule simplifiée du potentiel hydrique dans le milieu de culture et dans les cellulesII.2.3. Compléter le tableau. D’après II.1. et II.2.2., calculer le potentiel hydrostatique cellulaire.

Comment l’appelle t’on aussi ? Quelle est la pression absolue dans la cellule (NB 1 bar = 1 atm) ?II.3. On ajoute dans le milieu de culture du polyéthylène glycol (PEG) à la concentration de 200 mmoles/litre, qui ne pénètre pas dans les cellules et n’est pas transformé par elles. On l’utilise uniquement pour augmenter la concentration totale du milieu de culture.

II.3.1. Dans quel sens varie le potentiel hydrique du milieu de culture ? Calculer sa nouvelle valeur.II.3.2. A t’on encore équilibre hydrique entre les cellules et le milieu après l’ajout de PEG ? Quelle

conséquence cela entraîne t’il en terme hydrique (justifiez votre réponse) ? II.3.3. Comment varie la turgescence des cellules et quelle est sa valeur finale après l’ajout de PEG ? II.3.4. Quelle est la valeur finale du potentiel hydrique des cellules après réponse à l’ajout de PEG?II.3.5. En exploitant vos réponses aux questions 3.2, 3.3 et 3.4, quelle est la réponse globale des

cellules à l’ajout de PEG (justifiez votre réponse) ?II.4. Les conséquences de l’ajout de PEG pour les cellules sont semblables à une situation que rencontrent souvent les plantes en conditions naturelles. Qu’est-ce qui peut provoquer cette situation et comment appelle t’on la réponse de la plante dans cette situation ? Retenez que les scientifiques utilisent les cultures de cellules végétales traitées par le PEG pour étudier cette réponse.

Les pages suivantes vous proposent pour chaque question un corrigé

I. La structure du sol (6/20). Répondre en quelques lignes sur une copie d’examen à chacune des trois questions suivantes :I.1. Quand dit-on qu’un sol a une « bonne structure » ?

I. La structure du sol (6/20). Répondre en quelques lignes sur une copie d’examen à chacune des trois questions suivantes :I.1. Quand dit-on qu’un sol a une « bonne structure » ?

Un sol a une bonne structure quand il présente une porosité, c’est-à-dire la présence d’interstices, permettant de retenir une grande quantité d’eau. Ces interstices entourent les éléments texturaux et les agrégats formés par ces éléments. L’eau du sol doit être retenue suffisamment pour ne pas s’évaporer trop vite ou s’écouler par drainage, mais pas trop fortement pour rester disponible pour les plantes. Une bonne structure permet donc au sol de servir sur un temps long de réserve d’eau pour la plante. Elle permet aussi le contact des interstices avec l’atmosphère, et donc l’aération du sol, car l’oxygène est nécéssaire pour les racines.

I.2. Comment s’appelle la matière organique présente dans les sols ? Expliquez les avantages que sa présence apporte pour le sol et les plantes qui y poussent.

I. La structure du sol (6/20). Répondre en quelques lignes sur une copie d’examen à chacune des trois questions suivantes :I.1. Quand dit-on qu’un sol a une « bonne structure » ?

Un sol a une bonne structure quand il présente une porosité, c’est-à-dire la présence d’interstices, permettant de retenir une grande quantité d’eau. Ces interstices entourent les éléments texturaux et les agrégats formés par ces éléments. L’eau du sol doit être retenue suffisamment pour ne pas s’évaporer trop vite ou s’écouler par drainage, mais pas trop fortement pour rester disponible pour les plantes. Une bonne structure permet donc au sol de servir sur un temps long de réserve d’eau pour la plante. Elle permet aussi le contact des interstices avec l’atmosphère, et donc l’aération du sol, car l’oxygène est nécéssaire pour les racines.

I.2. Comment s’appelle la matière organique présente dans les sols ? Expliquez les avantages que sa présence apporte pour le sol et les plantes qui y poussent.

La matière organique présente dans le sol s’appelle l’humus, formée par des macromolécules particulières (acides humiques) issues de la dégradation des organismes vivants. La présence d’humus apporte plusieurs avantages au sol et aux plantes qui y poussent :- Les molécules de l’humus forment des colloïdes qui, comme l’argile, vont contribuer à donner une bonne structure au sol et à former des agrégats.- L’humus, par sa capacité d’hydratation, améliore la rétention de l’eau dans le sol, comme les argiles. Mais à la différence de ces dernières, l’eau retenue par l’humus est entièrement disponible pour les plantes.- L’humus, molécules organiques, produit au cours de sa dégradation par les champignons et les bactéries des éléments minéraux contenant N, P, S qui peuvent ensuite être absorbés par les plantes et servir à leur développement. La présence d’humus améliore donc la nutrition végétale (mais les végétaux ne consomment pas directement l’humus).

I.3. Expliquez cet commentez le tableau ci-dessous

Type de sol Réserve totale en eau (% masse sol sec)

Réserve en eau non utilisable par les plantes (% masse sol sec)

Point de flétrissement

sableux 7 % 3 % - 16 bars argilo-limoneux-sableux

20 % 8 % - 16 bars

argileux 25 % 16 % - 16 bars

I.3. Expliquez cet commentez le tableau ci-dessous

Type de sol Réserve totale en eau (% masse sol sec)

Réserve en eau non utilisable par les plantes (% masse sol sec)

Point de flétrissement

sableux 7 % 3 % - 16 bars argilo-limoneux-sableux

20 % 8 % - 16 bars

argileux 25 % 16 % - 16 bars

Le tableau montre dans sa première colonne la quantité totale d’eau que peuvent retenir trois sols de texture différente, sableux, mixte (argilo-limono-sableux, et argileux. Plus le sol a une texture fine (riche en colloïdes argileux), et plus il peut retenir de l’eau, grâce à la présence d’interstices très fins (forces de capillarité) et àl’adsorption de l’eau sur l’argile (force d’imbibition). La seconde colonne montre que la quantité d’eau non utilisable par la plante augmente également avec la quantité d’argile du sol. Cette eau est en effet retenue très fortement sur les colloïdes argileux, à un potentiel hydrique trop bas pour être accessible aux racines des plantes. Celles-ci ne peuvent en général pas abaisser leur potentiel hydrique en dessous d’un certain seuil, appelé point de flétrissement, et égal à -16 bars (colonne 3). L’eau non utilisable par les plantes (colonne 2) est à un potentiel hydrique plus bas que -16 bars.

A partir des deux premières colonnes, on peut calculer le % d’eau utilisable par les plantes dans chaque sol. C’est la différence entre la colonne 2 et la colonne 3. On trouve alors les résultats suivants :

Sol sableaux : 7 – 3 = 4 % d’eau utilisableSol mixte : 20 – 8 = 12 % d’eau utilisableSol argileux : 25 – 16 = 9 % d’eau utilisable

Le meilleur sol pour les plantes est celui qui leur offre la plus grande quantité d’eau utilisable. C’est donc le sol mixte.

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.1. Les cellules sont en équilibre hydrique avec le milieu. Expliquez le sens de cette affirmation.

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.1. Les cellules sont en équilibre hydrique avec le milieu. Expliquez le sens de cette affirmation.

Cela signifie qu’il n’y a pas de mouvement net d’eau entre les cellules et le milieu, dans un sens ou dans l’autre. On peut donc dire que les potentiels hydriques intra et extra-cellulaires sont égaux (Ψi = Ψe).

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.2. Il s’agit de calculer le potentiel hydrique dans les deux compartiments, cellules et milieu.II.2.1. Indiquer la formule générale du potentiel hydrique, avec le sens des variables mentionnées.

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.2. Il s’agit de calculer le potentiel hydrique dans les deux compartiments, cellules et milieu.II.2.1. Indiquer la formule générale du potentiel hydrique, avec le sens des variables mentionnées.

Soit Ψ le potentiel hydrique. Il se décompose en la somme d’une série de potentiels distincts :Ψ = P + Π + τ + ρ

P = potentiel hydrostatique (= turgescence, si P > 0)Π = potentiel osmotiqueτ = potentiel matricielρ = potentiel gravitationnel

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.2.2. En négligeant la présence de colloïdes et d’interstices très fins ainsi que la gravité, donnez la formule simplifiée du potentiel hydrique dans le milieu de culture et dans les cellules

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II.2.2. En négligeant la présence de colloïdes et d’interstices très fins ainsi que la gravité, donnez la formule simplifiée du potentiel hydrique dans le milieu de culture et dans les cellules

Ψ = P + Π + τ + ρ

Le potentiel matriciel τ est dû aux forces de capillarité et d’imbibitions, elles-mêmes liées à la présence de colloïdes et d’insterstices fins. Si on néglige leur présence, alors τ = 0.Le potentiel gravitationnel ρ est dû à la hauteur à laquelle se trouve l’eau, et peut être négligeable si cette hauteur est < 10 m. Dans ce cas ρ = 0.Il reste alors : Ψ = P + Π . Soit Ψe et Ψi les potentiels hydriques extra et intra-cellulaires :

- Dans le milieu de culture, P = 0 (on est à pression atmosphérique), donc Ψe = Πe- Dans les cellules, Ψi = Pi + Π i

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

II.2.3. Compléter le tableau. D’après les questions 1 et 2.2, calculer le potentiel hydrostatique cellulaire. Comment l’appelle t’on aussi ? Quelle est la pression absolue dans la cellule (NB 1 bar = 1 atm) ?

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

II. Exercice : régulation du potentiel hydrique (14/20). Répondre à la suite des questions et inclure ces deux pages dans votre copie d’examen.On étudie une culture de cellules végétales, qui se compose de cellules isolées réparties dans un milieu de culture synthétique comportant de l’eau, du saccharose et des ions minéraux. Le tableau ci-dessous montre les concentrations (en mmoles/litre) des principales espèces dissoutes présentes dans le milieu de culture d’une part, et à l’intérieur des cellules d’autre part. Dans tout ce qui suit, on assimilera les cellules à un compartiment cellulaire unique, sans prendre en compte l’existence de sous-compartiments tels que cytosol, vacuoles, plastes, etc. On utilisera aussi la relation suivante : 100 mmoles/litre de composés dissouts représentent un potentiel osmotique de - 2,5 bars. Tous les potentiels demandés sont à calculer en bars.

II.2.3. Compléter le tableau. D’après les questions 1 et 2.2, calculer le potentiel hydrostatique cellulaire. Comment l’appelle t’on aussi ? Quelle est la pression absolue dans la cellule (NB 1 bar = 1 atm) ?

Question 1 : on a trouvé Ψ i = Ψ eQuestion 2.2 on a trouvé Ψi = Pi + Πi et Ψe = Πe

Donc Pi + Πi = ΠeDonc Pi = Πe - Πi = 139 - 234 = - 95 exprimé en unité de concentration mmol/litreComme 100 mmol/litre correspond à un potentiel osmotique de -2,5 bars, on trouve que:Pi =(-95) *(- 2,5)/100 = 2,4 bars = potentiel hydrostatique des cellules = pression de turgescence des cellules

La pression absolue des cellules est de 1 bar (pression atmosphérique) + 2,4 bars (turgescence), soit 3,4 bars.

Concentrations (mmoles/litre)

Milieu de culture

Cellules

K+ + Ca++ + Mg++ + NH4+ 46 120

NO3- + PO4

--- + Cl- + SO4-- 49 72

Acides aminés libres 0 7 Acides organiques 0 25 Saccharose + glucose + fructose

44 10

TOTAL

139 234

II.3. On ajoute dans le milieu de culture du polyéthylène glycol (PEG) à la concentration de 200 mmoles/litre, qui ne pénètre pas dans les cellules et n’est pas transformé par elles. On l’utilise uniquement pour augmenter la concentration totale du milieu de culture.

II.3.1. Dans quel sens varie le potentiel hydrique du milieu de culture ? Calculer sa nouvelle valeur.

II.3. On ajoute dans le milieu de culture du polyéthylène glycol (PEG) à la concentration de 200 mmoles/litre, qui ne pénètre pas dans les cellules et n’est pas transformé par elles. On l’utilise uniquement pour augmenter la concentration totale du milieu de culture.

II.3.1. Dans quel sens varie le potentiel hydrique du milieu de culture ? Calculer sa nouvelle valeur.

La concentration en solutés du milieu de culture passe de 139 à 339 mmol/litre. Son potentiel osmotique va donc baisser, et de même son potentiel hydrique, car Ψe = Πe. Donc Ψe = 339*(-2,5)/100 = - 8,5 bars

II.3.2. A t’on encore équilibre hydrique entre les cellules et le milieu après l’ajout de PEG ? Quelle conséquence cela entraîne t’il en terme hydrique (justifiez votre réponse) ?

II.3.2. A t’on encore équilibre hydrique entre les cellules et le milieu après l’ajout de PEG ? Quelle conséquence cela entraîne t’il en terme hydrique (justifiez votre réponse) ?

Equilibre hydrique signifie égalité des potentiels hydriques interne et externe.

Appelons Ψ’e et Ψ’e les potentiels hydriques du milieu avant et juste après l’ajout du PEG, et Ψi le potentiel hydrique des cellules. On a :Ψ’e = 339*(-2,5)/100 = - 8,5 bars (question 3.1)Ψi = 139*(-2,5)/100 = - 3,5 bars, car on avait avant l’ajout de PEG Ψi = Ψe

On voit qu’après l’ajout du PEG, les potentiels hydriques sont différents. Il n’y a donc plus équilibre hydrique. Comme Ψ’e < Ψi, l’eau va diffuser dans le sens de son gradient de potentiel hydrique, c’est-à-dire vers l’extérieur des cellules. Les cellules perdent donc de l’eau à la suite de l’ajout de PEG dans le milieu.

II.3.3. Comment varie la turgescence des cellules et quelle est sa valeur finale après l’ajout de PEG ?

II.3.3. Comment varie la turgescence des cellules et quelle est sa valeur finale après l’ajout de PEG ?

Comme l’eau sort des cellules, leur turgescence baisse. Le potentiel hydrique du milieu reste à -8,5 bars. Le potentiel hydrique des cellules est au départ à -3,5 bars. Leur turgescence initiale est de 2,4 bars. En supposant que cette turgesecnce s’annule complètement, le potentiel hydrique des cellules aura baissé jusqu’à (-3,5 – 2,4) = - 5,9 bars, ce qui n’est pas suffisant pour l’équilibre hydrique, et le potentiel hydrique des cellules baissera encore pour atteindre cet équilibre. Mais la turgescence d’une cellule ne peut devenir négative : sa valeur la plus basse est zéro. Ceci est effectivement le cas ici.

II.3.4. Quelle est la valeur finale du potentiel hydrique des cellules après leur réponse à l’ajout de PEG ?

II.3.4. Quelle est la valeur finale du potentiel hydrique des cellules après réponse à l’ajout de PEG ?

A la fin de la réponse des cellules à l’ajout de PEG? On retrouve un équilibre hydrique (il n’y a plus d’changed’eau cellules-milieu. Les potentiels hydriques intra et extra-cellulalaires redeviennent égaux. Le potentiel hydrique du milieu reste à -8,5 bars. Le potentiel hydrique final des cellules est donc – 8,5 bars.

II.3.5. En exploitant vos réponses aux questions 3.2, 3.3 et 3.4, quelle est la réponse globale des cellules à l’ajout de PEG (justifiez votre réponse) ?

II.3.5. En exploitant vos réponses aux questions 3.2, 3.3 et 3.4, quelle est la réponse globale des cellules à l’ajout de PEG (justifiez votre réponse) ?

L’ajout de PEG dans le milieu a provoqué une sortie d’eau des cellules. Celle-ci a d’abord entraîné la perte de toute la turgescence cellulaire, puis après la baisse du potentiel osmotique, pour permettre au potentiel hydrique de descendre jusqu’à -8,5 bars. Cette baisse du potentiel osmotique cellulaire s’est faite en continuant à faire sortir l’eau des cellules, c’est-à-dire par la plasmolyse des cellules : le volume cellulaire a diminué ce qui a permis la concentration du contenu cellulaire. Il faut noter que le PEG ne peut pas être absorbé par les cellules, ce qui aurait pu être un autre moyen pour baisser leur potentiel osmotique.

II.4. Les conséquences de l’ajout de PEG pour les cellules sont semblables à une situation que rencontrent souvent les plantes en conditions naturelles. Qu’est-ce qui peut provoquer cette situation et comment appelle t’on la réponse de la plante dans cette situation ? Retenez que les scientifiques utilisent les cultures de cellules végétales traitées par le PEG pour étudier cette réponse.

II.4. Les conséquences de l’ajout de PEG pour les cellules sont semblables à une situation que rencontrent souvent les plantes en conditions naturelles. Qu’est-ce qui peut provoquer cette situation et comment appelle t’on la réponse de la plante dans cette situation ? Retenez que les scientifiques utilisent les cultures de cellules végétales traitées par le PEG pour étudier cette réponse.

L’ajout de PEG représente une baisse du potentiel hydrique externe. Dans les conditions naturelles, cette baisse arrive lors d’une sécheresse ou lorsque une maladie altère la nutrition hydrique de la plante. Dans ce cas, la plante peut perdre sa turgescence et ses cellules s’engager dans le phénomène de plasmolyse. On dit que la plante flétrit (c’est le flétrissement), car elle se ramollit, au moins dans ses parties herbacées, du fait de la perte de turgescence, celle-ci étant responsable de la rigidité des cellules dont la paroi n’est pas lignifiée.