UCO1 : Connaissances scientifiques et techniquesOI-11 : Connaissances scientifiques relatives au végétal et à son milieu

OI-111 : Biologie végétale :Morphologie des plantesLes cycles végétatifs des végétaux supérieursLa reproduction sexuéeLa multiplication végétativeLe fonctionnement des plantes : absorption, photosynthèse, transpiration, respirationNotion d’écophysiologie : adaptations au froid, à la sécheresse et à l’ombre OI-112 : AgronomieLe climat et les végétauxLe sol

OI-111 : Biologie végétale :

Morphologie des plantes

Les  phanérogames  ou  spermaphytes  sont  caractérisés  par  la présence d'un appareil végétatif et d'un appareil reproducteur.• Les organes végétatifs sont :

la racinela tigela feuille

• Les organes reproducteurs sont :Les fleurs chez les angiospermesle cône chez les gymnospermes.

Zone de croissance ou zone lisse ou zone glabre

le système racinaire

Rôle de la Coiffe : Protection 

Au niveau du méristème : cellules embryonnaires qui se divisent

Les cellules grandissent 

Les cellules se spécialisent : ont un rôle : exemple conduire les sèves, devenir cellule de poils absorbant… 

Formation de nouvelles racines secondaires 

c. Les différents types de racines :

•Les racines pivotantes : Ce sont de grosses racines qui permettent à la plante de s'enfoncer profondément dans le sol à la recherche de l'eau (ex : Chêne)

•Les racines fasciculées : Les racines secondaires sont aussi grosses que la racine principale. Elles sont adaptées aux sols fins et fertiles.

•Les racines tuberculeuses (ou hypertrophiées) : Elles sont le lieu de la mise en réserve des produits de la photosynthèse (ex navet, betterave, carotte)

•Les racines aériennes ou caulinaires : Elles permettent aux plantes de s'accrocher à un support comme un arbre (ex les crampons du lierre)Les pneumatophores des arbres des marécages ou des mangroves qui permettent aux racines des arbres de respirer •Les racines traçantes : Ces racines se développent parallèlement à la surface du sol. Elles permettent à la plante de coloniser un maximum de surface (ex : racine traçante du pin ou les racines des graminées)

•Les racines suçoirs des plantes parasites (ex gui)

•Les  racines  adventives  :  Ces  sont  des  racines  nées  sur  une  tige  (aérienne  ou souterraine). Chez  les  monocotylédones,  la  radicule  avorte  souvent  après  la  germination  et  des racines adventives naissent en bas des tiges (maïs, poireau)Lorsqu'une tige  est  en  contact  du  sol  il  peut  apparaître  des  racines  au  niveau d'un nœud (bouturage, marcottage)Certaines tiges  rampantes ou souterraines émettent des  racines adventives  (stolons du fraisier ou chiendent)

2. La tigea. Rôle de la tigeC'est un axe, en général aérien, qui prolonge la racine et qui porte des feuilles et des bourgeons. La tige peut se ramifier en branches et en rameaux. La tige permet :

• Le soutien de la plante• La circulation de la sève entre les racines et les feuilles

b. Schéma : exemple du hêtre

c. Les différents types de tigeIl existe différents critères permettant de classer les tiges

•Suivant leur port:

les tiges dressées : la tige est suffisamment robuste pour se développer à la verticale

les tiges montantes : concerne souvent des plantes dont la souche est vivace et robuste mais dont les tiges aériennes sont grêles et herbacées.

les tiges rampantes (fraisier, plantes couvre sol) : les tiges sont étalées au sol et ne montent pas ou peu. On parle également de plantes prostrées

les tiges grimpantes (lierre) ou volubiles (liseron) qui nécessitent un support pour s'agripper ou s'enrouler

•Suivant leur consistance :

tiges herbacées : pas de tissu de soutien

tiges ligneuses qui contiennent des tissus de soutien (bois)

•Suivant la longueur des tiges :La hauteur du végétal permet de classer les végétaux. Certaines plantes ne possèdent pas de tige, ce sont les plantes en rosette (pâquerette)

Arbre : végétal ligneux de plus de 8m possédant un tronc

Arbuste : végétal ligneux à tronc bien différencié mais ne dépassant pas 7 à 8 m de haut

Arbrisseau : Végétal ligneux ne dépassant pas 7m de haut, ramifié dès la base

•Les tiges souterrainesLa plupart des tiges sont aériennes mais elles peuvent être également aquatiques ou souterraines. Les tiges souterraines ne doivent pas être confondues avec des racines. Elles sont souvent le lieu de réserve.

Les rhizomes (ex : bambou)Tige horizontale souterraine ou au ras du sol, elle porte des racines adventives et des tiges aériennes

Les bulbes : ils sont constitués d'une tige courte et de feuilles contenant des réserves. On distingue les bulbes tuniqués qui forment un manchon circulaire (tulipe, oignon) et les bulbes écailleux dont les feuilles ne se recouvrent pas totalement (lis)

Les tubercules : Ce sont des parties de tige contenant des réserves comme c'est souvent le cas pour les plantes bisannuelles (pomme de terre, cyclamen)

Les cormus : Ils ressemblent à des bulbes mais c'est une tige contenant des réserves et non pas des feuilles (crocus, glaïeul)

d. Les bourgeonsCe  sont  des  organes  qui  permettent  la  croissance  et  la  ramification  des  tiges.  On distingue le bourgeon terminal ou apical situé à l'extrémité de la tige des bourgeons axillaires ou latéraux présents à l'aisselle des feuilles.Le bourgeon est dit "à bois " (=œil) s'il est à  l'origine d'une tige feuillée ou "à fleur" (=bouton) s'il est à l'origine d'une inflorescence.Les bourgeons adventifs sont des bourgeons se développant en cas de blessures ou de taille…Suivant  le  développement  de  ces  bourgeons,  l'allure  (ou  port)  de  la  plante  sera différent : 

e. Les différents portsLa position des rameaux sur la tige détermine le port de la plante. On distingue : 

•Le port arborescent

•Le port buissonnant

3. La feuille a. Rôle de la feuille

La feuille est un organe aplati presque toujours vert. La couleur est due à la présence  d'un  pigment  :  la  chlorophylle.  Elle  peut  également  présenter  des  parties incolores ou d'autres  colorées en  rouge.  La  feuille est  le  siège de  la photosynthèse ainsi que des échanges gazeux avec le milieu extérieur : respiration et transpiration

b. Schéma de la feuille

•Le limbe a la forme d'une lame aplatie et présente une symétrie bilatérale. Il est soutenu par les nervures. 

•Les différents types de nervuresOn peut distinguer des limbes à nervures simples (aiguilles de pin), parallèles (graminées) et des limbes à nervures ramifiées pouvant être palmées ou pennées

•Le pétiole a une forme triangulaire ou arrondie et présente une symétrie bilatérale. S'il est absent on parle de feuille sessile.

•La base foliaire est la partie élargie du pétiole. Elle porte généralement des stipules. Elle peut être réduite ou s'élargir pour former une gaine. 

c. Classification des feuilles• Suivant la division du limbe : feuilles simples : le limbe est entier (ficus, lilas, cerisier…)

feuilles composées palmées : le limbe est divisé en folioles qui sont réunies au même point. (marronnier…)

feuilles composées pennées : le limbe est divisé en folioles qui sont insérées à des niveaux différents (phoenix, robinier…)

• Suivant l'aspect du bord du limbe :

limbe entier : le bord du limbe est lisse (ficus)

limbe denté : le bord du limbe présente de petites découpures (cerisier)

limbe lobé : découpures du limbe plus profondes et arrondies (chêne)

limbe séqué : découpures plus profondes (géranium)

• Suivant la forme du sommet ou de la base du limbe

• Suivant la présence de poilsglabres : dépourvues de poils glabrescentes : presque glabres pubescentes : aux poils fins, espacés, mous et courts soyeuses : à poils fins et doux hispides : aux poils longs, raides et quasiment piquants veloutées : à poils courts, serrés comme du velours tomenteuses : couvertes d'un feutrage de poils densément enchevêtrés.

d. Adaptations biologiques et écologiques de la feuilleLes contraintes du milieu peuvent engendrer des adaptations morphologiques des feuilles. 

•Chez la renoncule aquatique, les feuilles immergées ont un limbe réduit aux seules nervures, on parle de feuilles laciniées. Les feuilles flottantes ont un limbe développé.

•Certaines feuilles sont adaptées à un milieu sec :Les xérophytes ont des feuilles en forme d'aiguille, leur limbe réduit permet de limiter les pertes d'eau par transpiration. C'est également le cas des gymnospermes (ex le pin)Chez les plantes succulentes (=plante grasse), les feuilles sont charnues car ce sont des réserves d'eau (ex : les crassulacées)

•Certaines feuilles charnues sont le lieu de réserves alimentaires, c'est le cas des bulbes (ail, oignon, tulipe, lis,..)

•Les plantes grimpantes possèdent souvent des feuilles transformées partiellement ou entièrement en vrilles qui leur permettent de se fixer sur un supportC'est notamment le cas chez le Pois, la Vesce, ou encore chez la Clématite où les organes volubiles sont les pétioles.

• Chez le Houx, la marge des feuilles porte des épines foliaires, situées à l'extrémité des nervures.L'Épine-vinette ou Berbéris voit les feuilles des rameaux principaux se transformer entièrement en épines tandis que les rameaux axillaires présentent des feuilles normales mais au développement réduit.

e. La phyllotaxie Elle correspond à  la disposition des feuilles le long de la tige Alterne ex : Prunier, poirier Opposée 2 feuilles rattachées à un même nœud. ex : Pervenche, buis) Verticillée plusieurs feuilles sont rattachées à un même nœud. ex : laurier rose, Gaillet)