4/ Tropismes

Étudier et/ou réaliser les expériences historiques sur l’action de l’auxine dans la croissance racinaire ou caulinaire.

Manuel p.200

Tropisme : Du grec tropos, trepein, « avoir une affinité pour », avec le suffixe -isme. τρόπος, tournement tour, tourner, direction, avoir une affinité pour)

Cotylédon (scientifiquement nommé feuille cotylédonaire) est une feuille primordiale constitutive de la graine. Le terme vient du grec, κοτυληδών, κοτυληδόνος , de κοτύλη qui désignait une mesure de capacité, c'est-à-dire une cavité, un creux, un contenant. Les graines des plantes monocotylédones comportent un seul cotylédon (blé, maïs) ; celles des dicotylédones en comportent deux (haricot, pois, marronnier, chanvre) ; ils sont parfois secondairement polycotylédonés chez les Gymnospermes qui en comptent de 2 (cyprès commun) à 24 (Pinus maximartinezii)

Coléoptile (coleo : fourreau, étui, gaine [kolos] κολός). Le coléoptile est un organe transitoire lors de la germination formant une gaine protectrice pointue autour des pousses émergentes chez les monocotylédones telles que les graminées.

L’hypocotyle ou axe hypocotylé est la partie de la tigelle située entre sa base (le collet) et les premiers cotylédons de la plante.

L’apex caulinaire et les jeunes feuilles sont protégés par le coléoptile.

La racine principale est elle aussi protégée par un étui, le coléorhyze mais celui-ci est très transitoire.

Le cotylédon est considéré comme une feuille-réserve primordiale qui permet à la jeune plantule de renforcer rapidement sa croissance par une photosynthèse active dés la sortie de terre .

Cette définition valable pour beaucoup de plantes est plutôt un concept : celui d 'une structure rapidement mise en œuvre pour assurer la croissance.

Chez les dicotylédones, les cotylédons portent bien leur nom.

Chez les monocotylédones le cotylédon s'appellerait plutôt scutellum (du latin : écusson) bien différent des premières feuilles. Le coléoptile qui forme une gaine autour de la gemmule et qui la protège peut être considéré comme le cotylédon

Germination épigée (haricot) :

La graine est soulevée hors du sol par accroissement rapide de la tigelle qui donne l’axe hypocotyle qui soulève les deux cotylédons hors du sol. La gemmule se développe (après la radicule) et donne une tige feuillée au-dessus des deux cotylédons. Le premier entre-nœud donne l’épicotyle. Les premières feuilles, au-dessus des cotylédons sont les feuilles primordiales (elles sont plus simples que les futures feuilles).

Germination hypogée (maïs) :

La graine reste dans le sol, la tigelle ne se développe pas et les cotylédons restent dans le sol.

https://forum.mikroscopia.com/topic/14211-cotylédons/

Le gravitropisme des végétaux :

https://planet-vie.ens.fr/thematiques/developpement/controle-du-developpement/le-gravitropisme-des-vegetaux

https://planet-vie.ens.fr/thematiques/manipulations-en-svt/le-gravitropisme-realisation-d-experiences-simples-chez-les

Le développement conduit à une organisation modulaire en, contrôlée par des hormones végétales et influencée par les conditions de milieu.

TP Coupes

3/ Croissance (Zones d’élongations

Video 3’15 Root Growth Timelapse | Soil Cross Section : https ://youtu.be/Y6vgAnMhGxs

Mettre en œuvre un protocole expérimental de localisation des zones d’élongation au niveau des parties aériennes ou souterraines.

photos précises racines en croissance : http://macromicrophoto.fr/panos-racines/rhizotron-ble-racine.html

zone mérsitématique de Sélaginelle : http://macromicrophoto.fr/diverzoom/pano-meristeme.html

coupe longitudinale d'apex de racine d'ail : http://macromicrophoto.fr/diverzoom/pano-apex-racine.html

Coupe Transversale de racine avec naissance de deux racines latérales (rhizogenèse) : http://www.phonat.fr/zoomify/rhizogenese.html

=> la croissance végétale est localisée dans des territoires spécialisés de la plante : il existe des zones de croissance des extrémités (mérèse) et des zones de croissance de l'axe (auxèse) dans la tige et la racine d'un végétal.

méristème : divisé [meristos] μεριστός

auxèse : croissance [auxê] αὔξη

La division cellulaire, mitose, localisée dans les méristèmes, permet de produire :

- des cellules qui vont ensuite se différencier et participer à la croissance (élongation, auxèse) et la structuration de l'organisme (morphogénèse : feuilles, tiges, racines) ;

- des cellules qui restent indifférenciées et qui vont à leur tour constituer des méristèmes (caulinaire / racinaire, apical / axillaire).

Méristème racinaire et caulinaire

zones de multiplication et élongation

organogenèse

Le développement d’une plante associe croissance (multiplication cellulaire par mitoses dans les méristèmes, suivie d’élongation cellulaire) et différenciation d’organes (tiges, feuilles, fleurs, racines) à partir de méristèmes.

Video 2'58 : https://youtu.be/M1wdIdCOk-Y Cells come in all shapes and forms and have all sorts of jobs, but they are all fundamental building blocks of all living organisms.

text 124 words: https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002533 : Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body

Real Cell Gallery : https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/gallery/The images in this gallery show real cells under the microscope. Labels shows schemas and words

Virtual Microscope : https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/microscope

Comment un tissus peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

1,1,2/ la spécialisation cellulaire témoigne de son héritabilité

1/ un tissus spécialisé au microscope

Observation de peaux au microscope : observer de près sa peau

video 3'21 : https://www.lemonde.fr/sciences/video/2016/07/06/plongee-au-c-ur-de-la-peau_4964615_1650684.html

photos :

https://www.microscopies.com/EXPORT/galerie -2.htm

https://www.ismphoto.com/index.php?page=galerie_aff&idgal=23

https://www.gettyimages.fr/photos/peau-microscope

https://www.sciencephoto.fr/images/skin

4/ Analyse moléculaire

des molécules invisibles au microscope entourent les cellules :

collagène : https://libmol.org/ autour des cellules animales

cellulose : https://libmol.org/?libmol=118 autour de cellules végétales

MEC : https://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_extracellulaire

Paroi : https://www.aquaportail.com/dictionnaire/definition/13276/paroi-cellulaire

matrice extracellulaire ou paroi

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Comment un tissus peut-il être spécialisé dans une fonction particulière ?

3/ mycologie

μύκης « múkês » champignon, mousse

λόγος « lógos » parole, discours

La mycologie étudie les mycètes, champignons ou fungi.

Histoire de la mycologie

Au Ier siècle,

Pline l’Ancien en fait état dans son traité « Naturalis historia »,

Pedanius Dioscoride présente quelques usages thérapeutiques dans « De res medica ».

Au XVIIIe siècle, Jussieu sépare les champignons et les lichens des plantes.

Au XIXe siècle apparaissent les premiers ouvrages exclusivement consacrés au champignons :

1801 « Synopsis methodica fungorum » de Persoon

1821 « Systema mycologicum », de Fries

1882 « Sylloge fungorum omnium hucusque cognitorum » par Saccardo est la toute première classification mycologique

Les études se spécialiseront de plus en plus pour arriver à la définition du « règne fongique » dans les années 1970.

La mycologie est désormais une science en tant que telle.

DS

2/ bactériologie

1. Taille, forme

2. Composition & Métabolisme

3. Croissance & Reproduction

4. Classification & Evolution

5. Biotopes & Réservoirs

6. Application & Utilisation

Histoire de la microbiologie

2,1,2/ Organes fonctionnels angiospermes

1/ Nutrition /Surfaces d’échange

Réalisation des empreintes des surfaces foliaires du végétal étudié avec du vernis

Prélevement des lambeaux d’épiderme des deux faces de la feuille (face supérieure et face inférieure)

Observation des coupes de feuille et repérage des chambres sous-stomatiques et des vaisseaux

stomates :

https://www.sciencephoto.fr/images/plant leaf?page=2

https://actu.univ-rennes.fr/actualites/le-lierre-tueur-darbre-entre-prejuges-ignorance-et-realite

https://www.sciencephoto.fr/images/stomate

http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/evolution/corbeille/relations-de-parente/enseigner/activites-pratiques-et-classification/les-tp/tp-presence-de-stomates ;

https://www.flickr.com/photos/fredlab/8120277771/

Stomates and Epicuticular Waxes. SEM : https://s3.lite.msu.edu/res/msu/botonl/b_online/e05/r05.htm

Stomates : https://youtu.be/O8Hn-FErGQQ

animation en zoom : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/vegetaux/anatomie-vegetale-et-histologie-vegetale/observation-de-stomates

dessin – titre – grossissement - légende : chambre sous-stomatique, cuticule, épiderme, cellule épidermique, cellule stomatique, ostiole

stomate

Observation microscopique de racines :

http://macromicrophoto.fr/panos-racines/rhizotron-ble-racine.html

http://thana.tos.free.fr/Site%20sur%20Pc/tpe/images/poils.jpg

poil absorbant

Estimer (ordre de grandeur) les surfaces d’échange d’une plante par rapport à sa masse ou son volume.

Manuel p.188 doc.1d+do©

Problèmes : Comment l’organisation de la plante lui permet-elle, tout en étant fixée, de

1. puiser dans l’air suffisamment d’éléments nutritifs ?

2. puiser dans le sol suffisamment d’éléments nutritifs ?

3. faire circuler suffisamment d’éléments nutritifs des racines vers les feuilles ?

Les échanges gazeux se font entre l’atmosphère et l’être vivant par des orifices, les stomates chez les végétaux, les narines et la bouche chez l’Homme,

à l’intérieur de l’organisme il existe des espaces gazeux chez les plantes ou intercellulaires (intersticiels) où se font les échanges

les gaz sont transportés par la sève / le sang

◦ comparaison surface foliaire avec les alvéoles pulmonaires : la surface d’échange est 50 à 80 fois plus importante que chez l’Homme ;

◦ comparaison surface racinaire avec l’intestin : la surface d’échange est 20 à 60 fois plus importante que chez l’Homme.

L’entrée de l’eau et des sels minéraux se fait au niveau de grandes surfaces externes et souterraines chez les végétaux directement au contact de ces ressources ; internes chez les mammifères qui doivent se déplacer pour les rechercher dans leur environnement.

Pour se procurer l’eau et les sels minéraux, elle doit développer des surfaces d’échanges qui vont puiser directement ces molécules à la source, c’est à dire dans le sol où ces ressources sont rares, elle développe de longues racines et de grandes surfaces d’échanges.

La plante utilisant une énergie ubiquiste [ubique : partout] n’a pas besoin de se déplacer à sa recherche, elle peut donc être fixée, cependant son faible flux l’oblige à développer un grand nombre de feuilles et une surface d’échange très grande pour absorber le CO₂ nécessaire à la photosynthèse, la surface d’échange est 70 à 200 fois plus importante que celle de l’Homme.

Les plantes développent de grandes surfaces d’échange, aériennes d’une part (optimisation de l’exposition à la lumière, source d’énergie, transferts de gaz) et souterraines d’autre part (absorption d’eau et d’ions du sol).

2/ Circulation /Vaisseaux conducteurs

Réaliser et observer des coupes dans des organes végétaux afin de repérer les grands types de tissus conducteurs (phloème, xylème).

• Tige placée 5 à 30' dans un colorant ou non /

• Réalisation de coupe transversales de tige / coloration au carmino-vert de Mirande

• Observation au microscope - repérage des vaisseaux

• dessin – titre – grossissement – légende : épiderme, xylème, phloème

CT racine monocotylédone : http://www.phonat.fr/zoomify/CTracinemonocot.html

CT racine dicotylédone : http://www.phonat.fr/zoomify/CTracinedicot.html

CT feuille monocotylédone (maïs) : http://www.phonat.fr/zoomify/CTfeuillezea.html

CT tige monocotylédone : http://www.phonat.fr/zoomify/CTtigemonocotyledone.html

CT tige dicotylédone annuelle : http://www.phonat.fr/zoomify/CTtigedicotannuelle.html

CT tige dicotylédone pluriannuelle : http://www.phonat.fr/zoomify/CTtigedicotpluri.html

carmino-vert de Mirande : coloration de la cellulose et de la lignine par le « carmin vert d’iode » : la cellulose est alors colorée en rose et la lignine en vert. Colore le xylème en rose et le phloème en vert

https://planet-vie.ens.fr/thematiques/vegetaux/anatomie-vegetale-et-histologie-vegetale/colorations-de-cellulose-et-lignine

https://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/sites/svt.disciplines.ac-toulouse.fr/files/animation/bankoutil/coloration_vegetaux_carmino_vert_protocole.pdf

• les parois roses sont cellulosiques (moyen mnemotectique : « rose, cellulose »)

• les parois vertes sont lignifiées

• les parois orange à marron sont subérifiées.

xylème [du grec ancien ξύλον, xylon, bois] Tissu conducteur sclérifié des plantes, qui conduit la sève brute des racines vers les feuilles et qui constitue entre autres le bois des arbres.

phloème [du grec ancien φλοιός, phloios; écorce, en latin liber]. Tissu végétal conducteur de la sève élaborée, constituant la partie la plus interne de l'écorce chez les arbres.

Les cellules spécialisées dans l’acheminement des fluides sont, en règle générale, réunies en faisceaux conducteurs. Chaque faisceau conducteur est typiquement constitué de xylème (partie ligneuse) et de phloème (liber). Le xylème contient les cellules conductrices de sève brute [ascendante], les trachéides et trachées, tandis que le phloème sert au transport de sève élaborée [descendante] et se compose, pour cette raison, de tubes criblé accompagnés de cellules compagnes, ou bien de cellules criblées. Les faisceaux conducteurs sont souvent entourés d'une paroi protectrice. Celle-ci est composée d'une ou plusieurs couches de cellules qui ont une structure différente de celle des cellules du tissus voisin. Il y a plusieurs types de faisceaux conducteurs qui se différencient par la position du xylème et du phloème, ainsi que par l'abscence ou la présence d'un cambium. Tous les grands organes végétaux contiennent des faisceaux conducteurs. Ainsi les tiges sont elles parcourues par plusieurs faisceaux conducteurs dont la structure et la disposition diffère en fonction du groupe [mono ou dicotylédone] et de l'espèce végétale. (d’après Anatomie végétale de Gerlach & Lieder Ed. Hagemann)

vaisseaux conducteurs :

• xylème, sève brute, ascendante

• phloème, sève élaborée, descendante

Des tissus conducteurs canalisent les circulations de matière dans la plante, notamment entre les lieux d’approvisionnement en matière minérale, les lieux de synthèse organique et les lieux de stockage.

The Moon's birth

 video 3' : https://www.bbc.co.uk/programmes/p0063x4x In the early 1970s, Dr William K Hartmann proposed that the early Earth collided with a planet the size of Mars, sending debris into the battered Earth's orbit. He theorised that the Moon formed from this debris. This clip refers to the Moon as being dry. In recent years new studies have resulted in conflicting conclusions about the Moon's water content.02 December 2010,

N Text 306 words : the moon’s violent birth may have given Earth the ingredients of life : https://www.newscientist.com/article/2191615-the-moons-violent-birth-may-have-given-earth-the-ingredients-of-life/

Earth’s atmosphere

video 12'11 : https://youtu.be/v1EPy5r1m-M?si=UG7eZHLexHu2Tb36

1.2 - ordonated structures : cristals

salt crystal

video 6'22: https://youtu.be/euAxX4yGEKs?si=ZosasylAYDR12aK0 Chemistry of Salt (NaCl)

This NBC News Learn video explains and illustrates the molecular structure of sodium chloride (NaCl) crystals; the structure and symmetry of crystal lattices; and why one crystalline solid, salt, melts another, ice.

text 239 words : https://seasalt.com/salt-101/about-salt What is Salt?