Biologie Végétale : Structure, Fonctionnement et Reproduction

1. Définition et Adaptations Morphologiques de l'Être Vivant Végétal

Être vivant fixé au sol avec :

• Appareil végétatif : racines, tige, feuilles.
• Appareil reproducteur : fleurs, fruits, graines.

Adaptations morphologiques :

• Racines profondes (prélèvement eau).
• Feuilles étroites (limitation évaporation).
• Tiges lignifiées (rigidité).

2. Surfaces d'Échange et Fonctions

Les échanges se font via :

• Racines : Poils absorbants + symbiose avec mycorhizes = meilleure absorption.
• Feuilles : Large surface, cellules chlorophylliennes exposées à la lumière, stomates pour le CO₂ → photosynthèse.
• Limitation perte eau grâce aux stomates régulés.

3. Contraintes Environnementales

• Milieu sec : Feuilles réduites, cuticule épaisse, poils et cryptes protègent stomates + Réseau racinaire étendu.
• Climat froid : Ralentissement échanges + Mise en réserve : organes souterrains + Protection bourgeons : écailles épaisses.

4. Circulation de la Matière

• Xylème : Sève brute (eau + sels minéraux) des racines vers feuilles → photosynthèse.
• Phloème : Sève élaborée (produits photosynthèse = sucres) des feuilles vers autres organes.

5. Développement de la Plante

Associe croissance et différenciation des organes.

• Croissance en longueur : assurée par méristèmes (apex caulinaire et racinaire), via mitoses.
• Croissance en épaisseur : via méristèmes secondaires.
• Plante se développe en modules = phytomères : entre-nœud + nœud + feuille + bourgeon axillaire.
• Différenciation : cellules s'spécialisent pour former différents organes.

6. L’Organogenèse

Contrôlé par hormones végétales (auxine).

• Leur concentration et répartition déterminent : allongement tige + formation organes + développement racinaire.
• Influencée par environnement : Lumière (phototropisme) + Gravité (gravitropisme) + T° + Vent.

1. Production de Matière Organique par Photosynthèse

Les Plantes sont autotrophes : produisent leur matière organique (glucose, sucres, acides aminés) à partir de matière minérale (eau + CO₂).

Photosynthèse utilise Énergie lumineuse captée par pigments chlorophylliens des chloroplastes.

2. Oxydoréductions Activées par la Lumière

• Réduction du dioxyde carbone (CO₂) en matière organique (pour elles).
• Photolyse eau, oxydation eau → libération dioxygène (O₂) (pour nous).

C'est l'Énergie lumineuse qui devient Énergie chimique via chaîne d'oxydoréduction des chloroplastes qui active ces 2 réactions d'oxydoréduction.

3. Utilisation des Produits de la Photosynthèse

Transformés dans différents organes selon leurs fonctions. Peuvent être en matières structurales :

• Cellulose : paroi cellulaire souple et maintien de la plante.
• Lignine : rigidité + imperméabilité.
• Interactions : tanins = défense (antagonistes) / anthocyanes : couleurs (mutualiste).

4. Stockage de la Matière Organique

Organes de réserve : tubercules, bulbes, rhizomes, fruits, graines. Utilisés pour : résister aux conditions défavorables + assurer reproduction asexuée + nourrir l'embryon donc pour succès reproduction sexuée (graines + fruits riches en réserves).

1. Reproduction Asexuée

Basée sur la totipotence des cellules végétales (capacité à se différencier) et capacité à croissance indéfinie. Produit clones génétiquement identiques à la Plante mère. Colonisation rapide d’un milieu stable. Exploitation humaine : culture, clonage, bouturage (fragment Plante).

2. La Fleur

Organisée en pièces stériles (sépales, pétales) et fertiles :

• Étamine : produit grains de pollen (gamètes mâles).
• Pistil : contient ovules (gamètes femelles).

Formation des gamètes par méiose.

3. Pollinisation

Autofécondation souvent impossible, d'où recours à la fécondation croisée. Pollen transporté au pistil par vent, eau ou animaux (attirés par signaux : Visuels = couleur / Chimiques = parfum / Trophiques = nectar).

4. De la Fleur au Fruit

Après pollinisation, pollen déposé, germe et le tube pollinique progresse jusqu'à arriver à l'ovule. Ovaire → fruit + Ovule → graine. Graine contient un embryon et réserves pour la germination. Plante génétiquement différente des parents.

5. Dispersion des Graines

Dissémination évite compétition avec la plante-mère. Assurée par : Vent / Eau / Animaux.

- Système pollinisation et dispersion repose sur la coévolution.

1. Plante Sauvage → Cultivée

Syndrome de domestication : Différences phénotypiques entre sauvages/cultivées.

• Sélection programmée : Choix caractères intéressants (taille, rendement).
• Sélection empirique : reproduction plantes adaptée au champ selon agriculteurs.

2. Conséquences des Cultivées

Nécessitent assistance permanente Humaine pour survivre. Plus sensibles aux maladies et ravageurs, donc nécessitent des techniques plus intensives = plus polluantes.

3. Techniques et OGM

• Techniques : Mutagenèse : mutations = obtenir nouveaux caractères / Sélection assistée par marqueurs : identification précise gènes utiles.
• OGM : Avantages : Résistance maladies + meilleure productivité ; Risques : Perte biodiversité + apparition espèces résistantes.