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CONNAITRE LA PLANTE ET SON MILIEU DE VIE

1CFPPA PEZENAS/ CAPA/GL / AOUT 10

A. BIOLOGIE DES PLANTES

A1 Qu’est ce qu’une plante ?A2 Les organes de la planteA3 Les organes souterrainsA4 Les feuilles, usines à gazA5 Comment les plantes grandissent ?A6 Comment les plantes se reproduisent ?A7 Comment les plantes se défendent-t-elles ?A8 Les adaptations des plantes à leur environnement

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Les différentes illustrations, photos et documents insérés dans ce cours sont extraits d’ouvrages, documents et sites internets dont les références sont précisées en page 47.

CFPPA PEZENAS/ CAPA/GL / AOUT 10

A4 Les feuilles, usine à gaz

A40 Morphologie et anatomie de la feuille

A41 La photosynthèseA42 La respirationA43 La sève élaboréeA44 La transpiration


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A4 Les feuilles, usine à gaz


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A40 Morphologie et anatomie de la feuille


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QU’EST CE QU’UNE FEUILLE ?

Ref 1 Dictionnaire de l’Académie Française

(1)FEUILLE n. f. XIIe siècle, fueille, foille. Issu du pluriel du latin folium, « feuille d'arbre ».

I. BOT. 1. Organe végétal, généralement mince et plat, naissant d'un bourgeon à l'extrémité ou sur le côté d'une tige, et présentant, selon les espèces, une grande variété de formes. Feuille crènelée, dentelée, lobée. Le limbe, les nervures, le pétiole d'une feuille. Feuille simple, dont le limbe est fait d'une seule pièce. Feuille composée, formée de plusieurs folioles attachées à un pétiole commun. Les feuilles du marronnier sont composées, celles du chêne sont simples. Feuilles opposées, feuilles alternes. Feuilles conjuguées. Des arbres à feuilles persistantes, à feuilles caduques. La chute des feuilles. Un feu de feuilles sèches. Des feuilles mortes. Couleur feuille-morte, voir Feuille-morte. Une feuille de tabac, de salade. Une infusion, une décoction de feuilles de menthe. SYLVIC. Bois de deux feuilles, de trois feuilles, bois de deux ans, de trois ans. Expr. Trembler comme la feuille (vieilli), comme une feuille, trembler violemment de peur, de froid, etc. Il s'en ira avec les feuilles (vieilli), il ne semble pas pouvoir survivre au prochain automne. Fam. Avoir les oreilles en feuilles de chou, larges et très décollées. Titre célèbre : Les Feuilles d'automne, recueil de poèmes de Victor Hugo (1831).

2. Se dit des folioles ou des bractées de certaines plantes. Un trèfle à quatre feuilles. Les feuilles d'un artichaut. Abusivt. Pétale. Une feuille de rose.


http://atilf.atilf.fr/dendien/scripts/generic/cherche.exe?22;s=869043825;;


http://atilf.atilf.fr/dendien/scripts/generic/renvoi.exe?32;s=869043825;a=1027;r=maca7;f=/RENV;

http://atilf.atilf.fr/dendien/scripts/generic/renvoi.exe?32;s=869043825;a=1027;r=maca7;f=/RENV;

Ref 2 Wikipedia


La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs.

Elle est insérée sur les tiges des plantes au niveau des nœuds. À l'aisselle de la feuille se trouve un bourgeon axillaire.

C'est aussi le siège de la respiration et de la transpiration. Les feuilles peuvent se spécialiser, notamment pour stocker des éléments nutritifs et de l'eau.

Pour accomplir son rôle, une feuille est généralement formée d'une lame plate et fine, le limbe, qui lui permet d'exposer à la lumière un maximum de surface. Mais il existe aussi des feuilles transformées, pour lesquelles le limbe est très réduit (elles sont transformées en vrilles, écailles sur les bourgeons, épines,....) 1.


http://fr.wikipedia.org/wiki/Feuille

http://fr.wikipedia.org/wiki/Feuille

http://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynth%C3%A8se


http://fr.wikipedia.org/wiki/Spermatophytes

http://fr.wikipedia.org/wiki/Spermatophytes

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tige

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tige

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bourgeon_axillaire




http://fr.wikipedia.org/wiki/Respiration


http://fr.wikipedia.org/wiki/Transpiration

http://fr.wikipedia.org/wiki/Transpiration

http://fr.wikipedia.org/wiki/Limbe_foliaire

http://fr.wikipedia.org/wiki/Limbe_foliaire

http://fr.wikipedia.org/wiki/Feuille#cite_note-0

http://fr.wikipedia.org/wiki/Feuille#cite_note-0

Définition (Larousse 1984) : “Organe végétal chlorophyllien fixé le long d’une tige ou d’un rameau, et dont la partie plate et large, appelée Limbe, contient de nombreux vaisseaux, groupés en nervures.”



QU’EST CE QU’UNE FEUILLE ? : Ce qu’il faut retenir

! La feuille est un organe spécialisé, fondamental ches végétaux supérieurs, qui prend généralement la forme d’une lame plate et fine, le LIMBE

! La feuille est un capteur d’énergie lumineuse et un laboratoire de synthèse, siège de la transformation de la sève brute

! Ainsi ont lieu dans la feuille les processus métaboliques indispensables à la vie des plantes :

- La PHOTOSYNTHESE- La RESPIRATION- La TRANSPIRATION

! La feuille naît d’un BOURGEON et s’insère, à l’extrémité ou sur les côtés d’une TIGE

! La feuille prend une grande variété de forme, de taille, de teinte, de texture et d’ornementation


Le bourgeon est à l’origine de la feuille

! Le bourgeon est l’organe de survie des tissus de croissance10


Le bourgeon est à l’origine de la feuille

Donc le bourgeon contient : - un embryon de tige- les futures feuilles- éventuellement des fleursProtégés par des écailles et un duvet

Il peut être :-Bourgeon végétatif-Bourgeon floral -Bourgeon mixte (contenant feuilles et fleurs)

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Ref 3


MORPHOLOGIE DE LA FEUILLE

LIMBE

La feuille s’insère sur la TIGE

La feuille s’insère sur la tige au niveau d’un NOEUD

La feuille est attachée à la tige par le PETIOLE

A la base de la feuille se trouve un

BOURGEON AXILAIRE


MORPHOLOGIE DE LA FEUILLE : LE PETIOLE

PETIOLE

• Le PETIOLE (du latin pétiolus : petit pied) relie le limbe à la tige, il est plus ou moins large, cylindrique, en gouttière, rond ou plat• Le pétiole contient les vaisseaux conducteurs de sève

• Le pétiole peut être élargi, jusqu’à remplacer la feuille dans son fonction, on parle alors de phyllode

• Lorsqu’une feuille ne possède pas de pétiole, elle est dite SESSILE13



• Le LIMBE d'une feuille désigne la partie de cet organe situé à la suite du pétiole.

• Il est en général très étalé, et comporte de nombreuses cellules photosynthétiques, car c'est un organe particulièrement adapté à la capture de l'énergie lumineuse.

• Le limbe est parcouru nervures qui constituent le système conducteur des sèves et la charpente de la feuille

LIMBE


http://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9tiole

http://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9tiole

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_(biologie)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_(biologie)



http://fr.wikipedia.org/wiki/Lumi%C3%A8re

http://fr.wikipedia.org/wiki/Lumi%C3%A8re


• Le limbe est parcouru de nervures qui constituent le système conducteur des sèves et la charpente de la feuille

LIMBE

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NERVURES

• Le pétiole et la nervure centrale constituent le rachis de la feuille


! Tissus médians : composent la partie interne de la feuille et assurent son soutien, assurent la photosynthèse, stockent les produits du métabolisme, assurent le transport des sèves

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• En interne, la feuille contient tous les tissus et éléments nécessaires aux fonctions métaboliques : photosynthèse, respiration, transpiration.

• On distingue plusieurs types de tissus, qui selon leur position dans la feuille, assurent des fonctions spécifiques.

! Tissus de revêtement sur la face supérieure inférieure : captent les rayons du soleil, protège la feuille des parasites et de l’environnement, évacue la vapeur d’eau de la transpiration

! Tissus de revêtement sur la face inférieure : permettent les échanges avec l’extérieur en captant le CO2 et l’O2, émettent des substances chimiques de protection

ANATOMIE DE LA FEUILLE


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PARENCHYME PALISSADIQUE

NERVURES

EPIDERME

PARENCHYME LACUNEUX

CUTICULE

CUTICULE

EPIDERME

Xylème : transport de la sève brute

Phloème : transport de la sève élaborée

STOMATES

ANATOMIE INTERNE DE LA FEUILLE


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CUTICULEReçoit les rayonnements solaires

Emet de la vapeur d’eauBarrière physique et biochimique contre les

parasites

PARENCHYMEPALISSADIQUE

Contient les chloroplastes, Assure la photosynthèse

Stocke les produits de la photosynthèse

NERVURES Assure le transport des sèves et le soutien du limbe

EPIDERME

Rôle de protection Epiderme inférieur : ponctué de stomates, qui

assurent les échanges avec l’atmosphère Emission de substances chimiques

PARENCHYMELACUNEUX


COMPOSITION CHIMIQUE DE LA FEUILLE

La feuille est principalement composée de 3 molécules :- la pectine - la cellulose - la lignine.

Ces composants sont de grandes molécules chimiques « emprisonnant » de nombreux éléments minéraux tels que calcium, potassium, sodium, magnésium, soufre, phosphore.

Les feuilles contiennent également de la chlorophylle (pigment vert), des nutriments (glucides, lipides, protides) des vitamines, des acides aminés, des composés aromatiques complexes.

Ces éléments donnent à la feuille des propriétés qui lui permettent de se protéger contre les parasites et maladies.

Lors de la décomposition des feuilles en humus, ces éléments minéraux sont relâchés dans le sol et contribuent à son amélioration.


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A41 La photosynthèse


La photosynthèse (grec !"# ph$s, lumière et %&'()%*# s!nthesis, composition) est un processus bioénergétique fondamental qui permet aux plantes de synthétiser dans la feuille de la matière organique en exploitant la lumière du soleil.

La photosynthèse est l´un des plus anciens processus biogéochimiques de la terre. C'est aussi le plus important. Elle fournit la quasi totalité de la matière organique et de l'énergie nécessaires à l’existence des écosystèmes de la planète.

Toutes les plantes terrestres et toutes les algues ainsi que certaines bactéries se servent de la photosynthèse.

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‣ Objectif pour la PLANTE : Produire en autonomie les éléments nécessaires :

- à sa croissance, - à sa reproduction, - à sa survie

‣Qu’est ce que la photosynthèse ?


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‣ Il a lieu principalement dans les feuilles ‣ La photosynthèse se déroule dans le parenchyme palissadique, dans la cellule végétale, au coeur des chloroplastes, (voir chapitre A13, diapo 12),

‣ Où se déroule ce processus?

Ref 8 CFPPA PEZENAS/ CAPA/GL / AOUT 10

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‣ Comment ça marche ?

♻

! Au cours de la photosynthèse, les feuilles captent la lumière du soleil,

! Tandis que de l’eau et des sels minéraux sont acheminés dans les feuilles sous forme de sève brute

Sève brute

! Et que du gaz carbonique est absorbé dans l’air

Gaz carbonique

!L’eau et le gaz carbonique sont “transformés” grâce à l’énergie du soleil en glucose et en différentes substances organiques

! Le glucose sera ensuite acheminé et utilisé dans toute la plante pour différentes fonctions

Gaz carbonique

! Une grande quantité d’oxygène est également produite et rejeté dans l’atmosphère

Oxygène


24

‣Le mécanisme en images


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‣ En RESUME :

ENTREESORTIE

EAU

GAZ CARBONIQUE

GLUCIDES

NUTRIMENTS

SUBSTANCES CHIMIQUES

EAU

OXYGENE

AIR SOL PLANTE

SEVE ELABOREE

“DECHETS”

SEVE BRUTE

SELS MINERAUX


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BILAN CHIMIQUE DE LA PHOTOSYNTHESE

GAZ CARBONIQUE

(6 CO₂)EAU

(6 H₂0) +

GLUCIDES(C₆H₁₂0₆)

OXYGENE(6 0₂)+


‣ Que deviennent les produits de la photosynthèse ?

Assurer la croissance annuelle Fabriquer des hormones Fabriquer des substances de protection : les métabolites secondairesEtre mis en réserve

La plante, lors de la photosynthèse produit du Glucose qui sera synthétisée par la suite dans les différentes organites des cellules pour :

Production par les feuilles de Matière Organique :- Chez le Hêtre = 0,1 à 0,12 mg par cm2 de surface foliaire et par heure d’éclairement

CFPPA PEZENAS/ CAPA/GL / AOUT 10 27

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A42 La respiration


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✓La respiration végétale est le processus de respiration qui a lieu dans une plante.

✓Elle se traduit par des échanges gazeux

✓ Elle a lieu dans les cellules des feuilles, au niveau des MITOCHONDRIES (voir chapitre A13, diapo 14)

‣Qu’est ce que la respiration végétale ?

✓Il existe 2 types de respiration :

1. la respiration permanente assurée par la chaîne respiratoire située dans la membrane des mitochondries, qui se déroule de jour comme de nuit

2. la photorespiration qui se déroule uniquement en présence de lumière, est intimement liée à la photosynthèse.




http://fr.wikipedia.org/wiki/Plante

http://fr.wikipedia.org/wiki/Plante

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ENTREESORTIE

GAZ CARBONIQUE OXYGENE

AIR

! Le processus de respiration se traduit par :

- une consommation d’OXYGENE

- un rejet de GAZ CARBONIQUE.


31

‣ La photorespiration intervient dans la fabrication de l’énergie - appelée ATP - nécessaire à la synthèse de nombreuses molécules organiques, en captant l’OXYGENE de l’air et se utilise le glucose produit lors de la photosynthèse.

‣ Cette énergie ATP est ensuite utilisée dans les différentes organites de la cellule.•Pour synthétiser les sels minéraux captés par les racines•Et les transformer en diverses molécules organiques : celllulose, hormones végétales (auxines...), enzymes, lignine, lipides, tanins, résines...

‣ Intérêts de la photorespiration


32

A43 La sève élaborée


‣ De quoi la plante a-t-elle besoin pour fabriquer de la sève élaborée ?

! De quelques molécules de Glucose

! De Sève brute : surtout de l’EAU, absorbée dans le sol par les racines

! Des Photons de lumière, émis par le soleil

! De Gaz carbonique (CO2) absorbé dans l’atmosphère

33


34

‣ Quels sont les produits issus de la photosynthèse ?

• Sont issus de la transformation de la sève brute lors de la Photosynthèse dans les feuilles

• Contient des éléments organiques synthétisés, à partir du GLUCOSE produit à l’issue de la photosynthèse et de la respiration cellulaire, et des sels minéraux absorbés

- du Sucre sous différentes formes (glucose, saccharose, fructose, amidon)- de la cellulose- des protides de constitutions- des nutriments de réserves- des hormones végétales- des substances chimiques de défense et de protection- quelques substances minérales


http://www.liberation.fr/

http://www.liberation.fr/

http://fr.wikipedia.org/wiki/Glucose

http://fr.wikipedia.org/wiki/Glucose

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellulose

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellulose

http://fr.wikipedia.org/wiki/Hormone

http://fr.wikipedia.org/wiki/Hormone

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tabolite_secondaire

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tabolite_secondaire

Etat des substances organiques contenus dans la sève élaborée

Le Glucose subit plusieurs synthèses successives :

• En substances organiques‣ En Saccharose‣ En Amidon‣ En Cellulose ‣ En Lignine

• En substances chimiques‣ En alcools‣ En acide organiques‣ En protéines

Les sels minéraux associés à la synthèse du glucose sont transformés :‣ En nitrates‣ En Ammoniac‣ En acides aminés


Ref 10


37

Les métabolites secondaires

Utilisées par la plante pour lutter contre les attaques parasitaires et les ravageurs

Ce sont :- des Terpènes (produits par les conifères)- des Phénols (antioxydants utilisés lors de la compartimentation)- des Esters (produits par les plantes aromatiques)- des Oxydes- des Cétones- des Aldéides

Ref 12


38

333 Description des sèves qui circulent dans le tronc

Les hormones

Utilisées par la plante pour effectuer ces processus de croissance, d’allongement, de floraison


‣ Circule depuis les feuilles, dans toute la plante vers les organes appelés organes p u i t s : l e s o r g a n e s e n croissance, les organes de réserves, les racines


40

A44 La transpiration


41

b Processus de la TRANSPIRATION

‣ Rôles de la transpiration :

• Acheminer l’eau et les nutriments jusqu’aux feuilles

• Réguler les flux de sève en fonction des besoins des plantes et des conditions de climat

• Limiter l’échauffement des feuilles

La transpiration foliaire est un processus indissociable de la photosynthèse qui permet d’approvisionner les chloroplastes en eau.


42

‣ Où a lieu de la transpiration ?

• La transpiration a lieu dans les feuilles au niveau des STOMATES

• Les STOMATES sont placés sur la face inférieure des feuilles, ce sont des ouvertures rétractables vers l’extérieur

Nombre de stomates au mm2 : - Fagus sylvatica - Hêtre : 200- Tilia platiphyllos - Tilleul : 300- Hedera helix - Lierre : 300


43

• La transpiration et les échanges gazeux ont également lieu grâce aux lenticelles, qui sont réparties sur l’écorce du tronc, des branches et rameaux de nombreux arbres


44

‣ Les stomates permettent :

• Les échanges gazeux entres les cellules de la feuille et l’atmosphère

• L’évaporation de l’eau en excès

Texte

Les stomates se ferment sous l’effet des contraintes climatiques (sécheresse, vent) pour éviter une perte en eau trop importante.

Un arbre transpire 99 % de l’eau qu’il absorbe : - les stomates évaporent 90 % de l’eau- la cuticule supérieure évapore 9 %,.


L’évaporation se fait surtout par les stomates (90%)

! Si les stomates sont fermés

==> ! pertes d’eau MAIS manque de CO2 pourla photosynthèse.

! Si les stomates sont ouverts

==> " pertes d’eau MAIS permet l’entrée deCO2 dans la feuille et donc laphotosynthèse.


Références et Bibliographie

(1) Dictionnaire de l’académie française (2) Encyclopédie WIKIPEDIA(3) Gilles Bourbonnais, CEGEP Ste Foy(4) Connaître les arbres, B Fischesser, Bordas(5) Introduction à la botanique, G Ducreux, Belin(6) Jardin, création - entretien, JC Pamelard, Mat éditions(7) Les racines, C. Drénou, IDF(8) Internet - non identifié(9) Documents et sources personnels, support de cours, photographies - GL(10) Les bases de la production végétale, le SOL, D Soltner - STA(11) La forêt redécouverte, C Leroy - Belin(12) Les soins naturels aux arbres, Eric Petitot - Edition de Terran




http://fr.wiktionary.org/wiki/plante

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