Organes des plantes

Les feuilles

Les feuilles jouent un rôle important dans de nombreux processus essentiels au fonctionnement de la plante . Dans cette section, nous examinerons la photosynthèse, la transpiration et les différentes couches de la feuille. La plante perd de l'eau par les feuilles. Cela permet à la plante de réguler sa température et de puiser davantage d'eau au fond de la racine. La feuille fait partie du système de pousses mais ne fonctionne que si le système de racines remplit son rôle.

Les couches d'une feuille

La feuille comporte de nombreuses couches différentes. Nous pouvons diviser la feuille en environ 5 couches différentes :

• Cuticule cireuse - couche imperméable située sur le dessus de la feuille.

• Épiderme supérieur - la fine couche supérieure de la cellule végétale.

• Mésophylle palissadique - couche compacte de cellules qui réalisent la photosynthèse.

• Mésophyllespongieux - la couche de cellules impliquées dans l'échange de gaz.

• Épiderme inférieur - la partie inférieure de la feuille. C'est là que se trouvent les stomates et les cellules de garde.

La photosynthèse

La photosynthèse est un processus important pour les plantes et se produit dans les feuilles. La photosynthèse est un processus endothermique, ce qui signifie que le processus nécessite de l'énergie et doit absorber l'énergie lumineuse pour avoir lieu. Lors de la photosynthèse, de l'oxygène est créé en tant que sous-produit, tandis que le dioxyde de carbone est consommé dans l'environnement.

Fig. 1 - Les chloroplastes permettent à la photosynthèse d'avoir lieu dans une cellule végétale.

La transpiration

Lorsque l'on parle de la feuille, il est important de mentionner la transpiration. La transpiration est la façon dont les plantes perdent de l'eau.

Latranspiration est un processus essentiel dans la cellule pour plusieurs raisons. Tout d'abord, le processus de transpiration permet à la plante de continuer à puiser de l'eau. La perte d'eau de la plante crée une traction de transpiration. Cette force d'attraction attire l'eau vers le haut de la plante dans le xylème. Sans cette force d'attraction, l'eau ne pourrait pas passer du sol à la racine. L'attraction crée un potentiel hydrique négatif dans différentes zones de la plante, ce qui permet à l'eau de remonter dans la plante par osmose. Ce mouvement de l'eau vers le haut de la plante fournit l'eau essentielle à la photosynthèse.

En outre, latranspiration aide à réguler la température de la plante. L'eau qui s'évapore de la surface de la feuille après s'être diffusée à partir des cellules spongieuses du mésophylle permet à la plante de se refroidir. Sans cela, la température de la plante augmenterait trop. Si la température était trop élevée, la plante ne pourrait pas effectuer les processus métaboliques tels que la translocation et la photosynthèse. À des températures élevées, ces processus vitaux ralentissent, voire s'arrêtent complètement.

La tige

La tige est un autre organe important des plantes. Le rôle principal de la tige est de transporter des substances autour de la plante par l'intermédiaire du xylème et du phloème. Jette un coup d'œil ci-dessous pour obtenir des informations sur le transport des molécules.

Le xylème

L'eau et les ions dissous dans l'eau sont transportés par le vaisseau xylème . Le vaisseau du xylème ne peut transporter l'eau que vers le haut, car le mouvement de l'eau dans la plante est un processus passif. L'eau ne peut se déplacer que de la racine de la plante jusqu'à la feuille. Le mouvement de l'eau dans la plante ne nécessite aucune énergie. Nous décrivons ce mouvement comme un processus passif. Le mouvement de l'eau est facilité par la perte d'eau au sommet de la plante. Lorsque l'eau quitte le sommet de la plante, elle tire l'eau vers le haut du reste de la plante - c'est ce que l'on appelle transpiration pull.

Le xylème est adapté au transport de l'eau de différentes manières. Tout d'abord, le vaisseau xylème est composé de cellules quin'ont pas de parois. L'absence de parois d'extrémité permet à l'eau de se déplacer plus facilement vers le haut de la plante, avec moins d'obstacles sur le chemin. De plus, le vaisseau du xylèmen'a pas de contenu cellulaire. Là encore, cela facilite le transport de l'eau, et ce contenu n'est pas nécessaire car les cellules dans le vaisseau du xylème ne sont pas métaboliquement actives. Enfin, le vaisseau du xylème contient de la lignine. La lignine est une matière imperméable qui s'enroule autour du vaisseau du xylème selon des motifs différents en fonction de l'âge de la plante. La lignine assure la rigidité et la solidité du vaisseau xylème mais empêche la perte d'eau . Chez les jeunes plantes, la lignine est moins présente pour permettre la croissance.

Le phloème

Le phloème transporte des solutés autour de la plante, à la fois vers le haut et vers le bas. Ces solutés comprennent le saccharose ainsi que d'autres sucres. Le transport du saccharose dans le phloème nécessite de l'énergie.

Le phloème et le xylème se trouvent très près l'un de l'autre dans la plante. Ensemble, ils constituent le faisceau vasculaire de la plante. Le phloème se trouve à l'extérieur du xylème dans le faisceau vasculaire. Jette un coup d'œil à la figure 2 pour voir la différence d'emplacement entre les vaisseaux xylème et phloème .

Fig. 2 - Le phloème et le xylème constituent le faisceau vasculaire.

Éléments du tube criblé et cellules compagnes

Le déplacement des solutés dans la plante, également appelé translocation, nécessite de l'énergie. Pour cela, le vaisseau du phloème doit avoir quelques adaptations pour s'assurer qu'il y a suffisamment d'énergie présente pour le mouvement. Lorsque les solutés se déplacent dans la plante, on dit qu'ils vont de la source (où ils sont produits) au puits (où ils sont utilisés).

L'une des adaptations du phloème est que chaque élément du tube criblé est relié à une cellule compagne. La cellule compagne liée à l'élément de tube criblé contient de nombreuses mitochondries, et elle effectue l'activité métabolique pour l'élément de tube criblé afin que l'énergie soit facilement disponible pour le transport des solutés. L'élément de tube criblé et la cellule compagne sont reliés par des plasmodesmes. Deux éléments du tube criblé sont reliés par des espaces dans la plaque terminale du tube criblé qui les sépare, appelés pores criblés.

La translocation

La translocation est le mouvement des solutés autour de la plante, à la fois vers le haut et vers le bas. Comme nous l'avons vu plus haut, la translocation nécessite de l'énergie. Cette énergie provient des mitochondries des cellules compagnes .

La translocation est un processus à double sens. Cela signifie que les solutés peuvent se déplacer à la fois vers le haut et vers le bas de la plante. Nous pouvons voir que la translocation est un processus à double sens lorsque nous ajoutons du dioxyde de carbone radioactif à la plante. Ce dioxyde de carbone radioactif peut être détecté à la fois au-dessus et en dessous du site où il a été ajouté à la plante.

La racine

Un autre organe important de la plante est la racine. La racine est un aspect du système racinaire plutôt que du système des pousses. La racine est la zone de la plante située sous le sol, dans la terre. La racine joue un rôle crucial dans l'absorption des minéraux, des ions et de l'eau du sol. Ces substances cruciales peuvent ensuite remonter le long de la plante jusqu'aux autres organes du système de pousses. Le mouvement de l'eau et d'autres substances du sol vers la racine nécessite la collaboration de osmose et transport actif .

Que sont les cellules ciliées des racines ?

Les cellules ciliées se trouvent dans les racines des plantes. Elles font le lien entre la racine de la plante et le sol. Jette un coup d'œil à la figure 3 pour voir à quoi ressemblent les cellules ciliées et réfléchis à la raison de leur apparence.

Fig. 3 - Les cellules ciliées sont extrêmement importantes dans le processus d'absorption des plantes.

Les cellules des poils racinaires jouent un rôle important dans l'absorption des nutriments et de l'eau du sol par la plante. En raison de leur rôle dans l'absorption des nutriments, les cellules des poils racinaires sont adaptées pour avoir une grande surface. Cela permet de maximiser le taux d'absorption des nutriments. As-tu remarqué leur grande surface sur la figure 3 ?

L'absorption

Comme nous l'avons mentionné plus haut, les cellules des poils de la racine jouent un rôle important dans l'absorption des nutriments. Plus précisément, elles jouent un rôle dans l'absorption de l'eau, ainsi que des ions comme le magnésium et les nitrates. Le mouvement de l'eau du sol vers la plante se fait d'abord par osmose.

Cependant, ce processus ne fonctionne que passivement lorsqu'il existe un fort gradient de concentration entre le sol et la racine. Lorsque la concentration d'eau dans le sol est égale à la concentration à l'intérieur de la cellule du cheveu de la racine, l'eau cesse de pénétrer dans la plante. C'est à ce moment-là que la plante doit utiliser le transport actif.

Transport actif

Lorsque le gradient de concentration entre le niveau d'eau dans le sol et les cellules des poils de la racine se stabilise, l'osmose ne permet plus à l'eau de pénétrer dans la plante. À ce stade, la plante doit commencer à "pomper" les ions du sol dans la racine par le biais du transport actif.

Comme les ions sont pompés dans la racine depuis le sol contre leur gradient de concentration, les niveaux d'ions dans les plantes augmentent. Cela commence à augmenter le potentiel hydrique des cellules du cheveu de la racine, ce qui permet à l'eau de pénétrer dans la racine depuis le sol de manière passive, en suivant le gradient de concentration. Cela nous montre comment le transport actif peut être utilisé parallèlement à l'osmose dans le mouvement de l'eau et des ions vers la racine de la plante.

Liste des organes de la plante

Résumons les trois organes végétaux dont nous avons parlé. Jusqu'à présent, nous avons abordé les sujets suivants ;

1. la feuille
2. la racine
3. la tige

Ces trois organes peuvent être regroupés et décrits comme les organes végétatifs de la plante. Ces organes végétatifs sont les organes de la plante qui soutiennent la croissance de la plante. Comme nous l'avons mentionné plus haut, ces différents systèmes travaillent les uns avec les autres pour s'assurer que les processus métaboliques clés sont capables de fonctionner à un niveau élevé dans les différentes parties de la plante. Rappelle-toi que nous pouvons diviser ces organes en deux systèmes différents, le système racinaire et le système des pousses. La tige et la feuille font partie du système racinaire, tandis que la racine est la seule partie du système racinaire.

Maintenant que nous comprenons le rôle que jouent les organes végétatifs dans la plante, passons à autre chose et concentrons-nous sur le quatrième organe de la plante : Les organes reproducteurs ! Comme les humains, les plantes doivent se reproduire. Cependant, le processus de reproduction chez les plantes est très différent de celui des humains. Le processus lui-même est très différent, tout comme l'anatomie des organes reproducteurs.

Organe de reproduction des plantes

Outre les organes végétatifs, les plantes contiennent également des organes reproducteurs. Le rôle des plantes végétatives est de soutenir la croissance, tandis que le rôle des organes reproducteurs des plantes est d'assurer la reproduction.

L'organe reproducteur mâle des plantes est l'étamine, et l'organe reproducteur femelle des plantes est le pistil. Ces organes reproducteurs végétaux sont tous deux présents dans les fleurs des plantes. La majorité des plantes contiennent à la fois des organes sexuels mâles et femelles dans les mêmes fleurs, tandis que certaines plantes ont des fleurs entièrement femelles et d'autres entièrement mâles.

L'étamine (organe reproducteur mâle) est constituée d'une anthère attachée à un filament. L'anthère produit les cellules sexuelles mâles (pollen). L'ovaire produit les cellules sexuelles femelles (contenues dans les ovules). Le stigmate est le sommet de la partie femelle de la fleur, qui recueille alors les grains de pollen. Maintenant que nous comprenons l'anatomie de base des organes reproducteurs des plantes, examinons les différents types de reproduction sexuelle chez les plantes.

Fleurs pollinisées par les insectes

Les fleurs pollinisées par les insectes ont des pétales brillants et une odeur sucrée de nectar pour attirer les insectes. On peut dire qu'il s'agit d'une adaptation anatomique, délibérément utilisée pour attirer les insectes vers les organes reproducteurs des plantes.

L'insecte, qui a été attiré vers les fleurs de la plante par les pétales brillants et le parfum, se pose sur la fleur pour recueillir son nectar. Lorsqu'il se pose sur la fleur, les grains de pollen se déplacent sur l'insecte à partir de l'anthère de la fleur. L'insecte se dirige alors vers une autre fleur, attiré à nouveau par le parfum et la couleur des fleurs. En se déplaçant vers l'autre fleur, les grains de pollen sont transférés vers le stigmate, qui peut les capturer.

Fleurs pollinisées par le vent

Plutôt que d'utiliser des insectes pour aider à la reproduction, certaines plantes utilisent le vent. Ces plantes (comme le blé) n'ont pas besoin des adaptations anatomiques dont nous avons parlé pour les fleurs pollinisées par les insectes. Elles n'ont donc pas tendance à avoir des couleurs vives ou des odeurs sucrées.

Pour les fleurs pollinisées par le vent, les adaptations se situent au niveau de la longueur de l'étamine attachée à chaque anthère. Chaque anthère est attachée à une longue étamine, qui se déplace dans le vent. Une rafale de vent peut facilement transporter les grains de pollen, qui ressemblent à de la poussière, de la fleur vers une autre plante. Le pollen doit atterrir sur le stigmate d'une autre fleur, qui possède ses propres adaptations. Les stigmates des fleurs pollinisées par le vent sont longs et plumeux, ce qui augmente leur surface et la probabilité que le pollen y atterrisse !

Diagrammes des organes des plantes

Il est important que nous connaissions chacun de ces différents organes, mais aussi que nous sachions comment étiqueter les images pré-dessinées des organes végétaux, ainsi que dessiner nos propres diagrammes d'organes végétaux. Relis l'article une fois de plus et assure-toi que tu peux étiqueter chaque organe dans un diagramme de plante vide. À titre d'exemple, vois le diagramme d'une feuille de plante ci-dessous et essaie de le compléter avec autant de détails que tu l'as appris !

Fig. 4 - Schéma d'une feuille vide. Complète les noms des structures que tu vois dans le diagramme.