II- Organographie des Angiospermes

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1 II- Organographie des Angiospermes 1- Morphologie de l appareil végétatif (racines, tiges, feuilles) : Les angiospermes présentent deux classes principales : - Les monocotylédones (Monocots) - Les Dicotylédones (Dicots) A- Introduction : (voir planche) B- Les racines : Elles représentent les organes de soutien et de ravitaillement en eau et en sels minéraux (absorption) La plupart des racines sont sous-terraines mais il existe aussi des racines aériennes. La racine se présente généralement comme la prolongation sous-terraine de la partie basale de la tige. On peut distinguer : - Une racine principale appelée pivot : elle s enfonce droit dans le sol et ses proportions sont différentes selon l espèce et le milieu. - Des racines secondaires appelées racines de premier ordre qui partent de la racine principale. - Les radicelles : les ramifications les plus fines. Sur la racine principale et ses ramifications, on distingue à partir de l extrémité 5 zones : - La coiffe : une sorte de capuchon protégeant le point végétatif ou apex racinaire - La zone méristématique - La zone d élongation et de différentiation - La zone des poils absorbants (pilifère) - La zone de ramifications (subéreuse) a) Différentes types de racines : (voir planche systèmes racinaires 1) a1- Racines pivotantes (système racinaire pivotant) C est le système que l on voit quand la racine principale et beaucoup plus importantes que les racines secondaires. Les racines pivotantes s enfoncent en général très profondément dans le sol verticalement. Ce système racinaire caractérise les dicotylédones a2- Racines fasciculées : Ce système racinaire et formé d un fin chevelu de racines entre lesquelles il est impossible de distingué la racine la principale. Les plantes qui possèdent ce système racinaire draine l eau superficiellement. a3- Racines adventives : Elles peuvent se former ailleurs qu à la base de la tige, par exemple sur les entre-nœuds des tiges rampantes. Exemple : Stolon de fraisier Ou sur les tiges grimpantes, par exemple le lierre (voir particularité de crampon)

2 Ces racines adventives peuvent être aériennes (cas du lierre) ou sous-terraines (cas du fraisier et de l oignon) b) Adaptations particulières (modifications des racines) : Racines tubérisées : Ce sont des racines renflées par accumulation de substances de réserves. Ex : carotte, betterave, radis, navet (Voir planche) Les racines peuvent être tubérisées aussi par la présence de mycorhizes chez la plante, ou autre association symbiotique (voir plus loin) Racines aériennes : - Chez les Epiphytes (plantes qui vivent sur d autres plantes, mais pas en parasite : support uniquement) - Certaines plantes tropicales n ont pas de racines dans le sol, mais des racines aériennes (vie de ces plantes dans les régions chaudes et humides). Ex : beaucoup d Orchidées et certains Philodendrons (Voir planche). Des racines aériennes peuvent aussi apparaitre chez le Ficus nitida (Ficus retusa) (Voir illustration : Oran, Annaba ) Les racines crampons : Ce sont des racines adventives qui se développent le long de la tige. Ex : le lierre. Ces racines servent à se fixer sur un support (ex : un mur). Le lierre développe des racines adventives qui forment, au bout, un petit peloton faisant ventouse (adhérant au support, comme le mur) (voir planche) Les racines suçoirs : Elles sont présentes chez les plantes parasites comme la cuscute et le qui (voir remarque plus loin). Chez ces plantes, il y a transformation des racines en suçoirs qui vont s infiltrer à l intérieur de la plante qui est parasitée et pénètrent jusqu aux vaisseaux conducteurs. Le qui est une plante semi-parasite ; il possède un pigment chlorophyllien. Il fabrique des substances nutritives, mais il vit en semi-parasite pour tirer les sels minéraux (ses suçoirs vont s enfoncer dans le bois de la plante-hôte). Différence : La cuscute va s enrouler autour de la plante ; ses suçoirs vont tirer la sève élaborée de la tige parasitée (voir planche). Les racines-contreforts : Ce sont des racines aériennes qui naissent sur des rameaux de certaines espèces arborescentes des zones tropicales. Leur développement en direction du sol et leur ancrage dans ce dernier font qu elles jouent un rôle de soutien. Ex : racines-contreforts du Ficus (voir planche) Les racines respiratoires : les pneumatophores : Ce sont des racines caractéristiques des arbres de marais surtout : 1 er cas : chez les plantes de la mangrove (forêt marécageuse des régions intertropicales, peuplant la vase de rivages marins) Ces plantes possèdent un système racinaire particulier : les racines sont immergées dans un milieu saumâtre, non favorable à la vie (conditions d asphyxie). Ces plantes vont, alors,

3 émettre des racines respiratoires appelées aussi pneumatophores, qui permettent d assurer une meilleure respiration (voir planche+autres illustrations) 2éme cas : En Algérie, dans la région d El-Cala Lac Tonga (W d Eltaref) ; dans ce lac, présence de cyprès chauve avec ses pneumatophores (c est la particularité de ce lac) (voir illustration en cours). Les racines-étais ou racines-échasses : Dans la mangrove, on trouve également ce type de racines qui jouent un rôle de support en étayant le tronc de l arbre. Ex : le Palétuvier Les racines et la symbiose : Certaines racines forment des associations symbiotiques avec des microorganismes (champignons microscopiques, bactéries) Cas des mycorhizes : Association d un mycélium de champignon et de racines de ptéridophytes ou de spermaphytes surtout. Cas des nosodités de légumineuse : Association d une bactérie (rhyzobiome) et de racines. Ex : petits pois C- Les tiges : En général, la tige est l axe aérien qui prolonge la racine et qui porte des expansions latérales ou feuilles. La tige se divise en nœuds sur lesquels se fixent les feuilles et l espace entre deux nœuds s appelle entre-nœud. Il existe différents types de tiges, on peut les classer selon leurs formes et le milieu ou elles se trouvent. C1- Les tiges aériennes : (elles sont plus fréquentes) a) Tiges dressées : Se sont celles qui s élèvent verticalement, cas d arbres, arbustes On peut leur donner un nom particulier : le tronc (ils sont ramifiés et s épaississent d année en année). Le tronc des palmiers s appelle stipe (forme cylindrique, non ramifié, et ne s épaissit plus) Les tiges des Graminées s appellent chaumes (voir dessin). Elles sont creuses et divisées en compartiments par des cloisons transversales. Ces chaumes peuvent être des tiges herbacées (Graminées) ou ligneuses (Bambous). b) Tiges rampantes-stolons : (voir planche) On appelle ainsi les tiges qui, au lieu de s élever verticalement, elles courent à la surface du sol ; au niveau des entre-nœuds peuvent apparaitre des racines adventives et les bourgeons axillaires peuvent donner de nouvelles plantes qui, ensuite, se séparent de la plante-mère par rupture du stolon. Ex : Fraisier Chez le fraisier on utilise les stolons pour le marcottage (type de multiplication végétative), qui consiste à enterrer les tiges pour qu elles prennent racine (voir schéma) c) Tiges grimpantes : Ce sont des tiges qui s élèvent au-dessus du sol en s aidant d un support ; elles s attachent à ce support par plusieurs manières : - Par des crampons, ex : le lierre (voir planche). - Par vrilles, ex : la vigne (voir planche) rameaux-vrilles.

4 - Par de petites aiguilles ou des crochets, ou encore des épines, ex : le framboisier. - Il ya des plantes volubiles : la plante s enroule elle-même autour du support, Ex : le liseron (voir planche) ; les lianes. Toutes ces tiges ne restent dressées que si elles restent accrochées à un support. d) Cladodes (rameaux modifiés) (voir planche) Ce sont des rameaux courts constitués d un seul entre-nœud aplati, forte ressemblance avec des feuilles ; Ex : cladode de Ruscus (=le fragon) aculeatus. La différence permettant de les distinguer des feuilles : les cladodes sont toujours axiles par des feuilles réduites et écailleuses. e) Rameaux-épineuse ou dards : Ce sont des rameaux à croissance limitée ; leur bourgeon terminal durcit, voire se transforme en épine (=dard). 1 er ex : chez les plantes des zones arides en général. 2 ème ex : aiguillons chez les genêts. f) Tiges succulentes : (charnues et gorgées d eau) Chez les plantes adaptées à la sécheresse ; ex : les cactacées, les crassulacées La tige de ces plantes contient un tissu aquifère (contenant beaucoup d eau), un épiderme dépourvu de stomates et possédant une cuticule très épaisse ; les feuilles sont absentes ou très petites (écailles), ou encore réduites des épines. Tout ceci ; pour empêcher l évaporation de l eau. Par exemple : un cactus de 1000kg contient 800l d eau) La forme de ces tiges est variée : Raquette, Cierge, Mamillaire (tige sphérique) (voir planche) C2- Les tiges souterraines : a) Le rhizome : Le rhizome est une tige souterraine, vivace, allongée horizontalement (plagiotrope), ramifiée et plus ou moins volumineuse car elle accumule des réserves ; elle possède des entre-nœuds courts. Ce rhizome peut pousser indéfiniment (le point végétatif croit toujours dans un sens) (voir schéma). De ces tiges partent vers le bas des racines adventives et vers le haut, soit directement des feuilles, soit des tiges dressées qui portent des feuilles et des fleurs (rameaux orthotropes). Les rhizomes permettent aux plantes de résister à la mauvaise saison (en vie ralentie) d une part, et assurer, d autre part une multiplication végétative. On reconnait souvent, le long d un rhizome, les éléments apparus au cours des années successives. Ex : rhizome d alfa, de Sparte, d Iris, de chiendent, d Arum b) Le bulbe : Ce sont des tiges souterraines courtes et charnues. Les bulbes = plantes acaules (voir plus loin) Ces tiges présentent des écailles unbriquées. Ces dernières sont des organes de réserve. La partie aérienne de la plante disparait à la «mauvaise saison». Des tiges secondaires peuvent aussi se former, donnant une sorte de bulbe adjacent ou bulbe complémentaire. Ce dernier prend la relève quand la jeune plante commence à se développer et que le vieux bulbe ca dégénérer (ses réserves passées à la plantule).

5 Ex : bulbe écailleux : Tulipe ; bulbe à écailles charnues : Oignon (voir schéma). c) Les tubercules : Ce sont des tiges souterraines qui se gonflent par accumulation de réserves (organes inassifs). Elles portent de petites feuilles écailleuses et des bourgeons axillaires que l on appelle des «yeux». Ex : la pomme de terre (Solanum tuberosum) (voir planche) Chez la pomme-de-terre, le tubercule contient des réserves amylacées. Autres exemples : Les Aneinones et les cyclamens ont aussi un tubercule du même type. La plantation d un tubercule consiste à réaliser un bouturage (multiplication végétative). On constate qu à la différence du rhizome, le tubercule initial disparait après avoir donné une nouvelle génération (voir planche). C3- Tiges aquatiques : Elles ne possèdent pas de cuticule, ni de stomates, ni de sclérenchyme. Les tissus conducteurs sont peu développés et les échanges se font directement entre la plante et l eau. Ex : lentille d eau (Lemna minor) C4- Plantes acaules : Acaule vient du terme caule qui veut dire tige ; (étymologie : a caule = sans tige) En fait, pour ces plantes, il existe une tige mais très réduite (presque absente). Ex : les plantes à rosette comme la laitue, le pissenlit (Voir planche). La racine est surmontée d une rosette de feuilles et la tige est très réduite (voir planche). D- Les feuilles : Les feuilles sont des expansions latérales de la tige, elles sont insérées aux nœuds de cette dernière. Ces organes jouent un rôle important dans la photosynthèse et les échanges gazeux (respiration et transpiration). Une feuille typique est composée de 3 parties : - Le limbe - Le pétiole - La gaine (l élargissement de la base du pétiole) Les feuilles diffèrent les unes des autres par des caractères concernant : le pétiole, le limbe, les nervures qui parcourent le limbe et la disposition des feuilles sur la tige (phyllotaxie). D1- Le limbe : Il se présente sous forme d une lame aplatie, de couleur verte (présence de chlorophylle). La variation morphologique du limbe et la disposition des nervures permettent de distinguer différents types de feuilles. La feuille peut être simple ou composée (plusieurs folioles constituent la feuille) (voir planche). a) Feuilles composées : Feuilles composées pennées : Les folioles sont insérées latéralement par paires sur le prolongement du rachis, par l intermédiaire des pétioles : Feuilles composées paripennées : nombre de foliole pair.

6 Feuilles composées imparipennées : nombre de folioles impair (le rachis se termine par une fiole terminale). Feuilles composées bipennées : Le rachis principal porte des rachis secondaires et non des folioles (rachis secondaires avec des folioles). Ex : Acacia (Mimosa). Feuilles composées palmées : Les folioles sont toutes insérées à l extrémité distale du pétiole. Ex : Marronnier, Il ya des exceptions, il existe aussi des : Feuille composées trifoliées : Ex : le trèfle, l oxalis. Feuilles composées pédalées : b) Nervation : Elle consiste à considérer la disposition des importantes nervures qui parcourent le limbe. Feuilles uninerves (à une seule nervure) : Ce sont des feuilles à limbe étroit. Ex : feuilles aciculaires des Bruyères (Ericacées) ; feuilles de Romarin ; Feuilles parallélinerves (à nervation parallèle) : Les nervures, de même importance, parcourent le limbe sans se rencontrer. Ex : feuilles de blé, de maïs, (En général, la plupart des feuilles de Monocotylédones et notamment des Poacées) (Voir planche). Feuilles pennatinerves (à nervation penné) : Ce sont les plus fréquentes. La nervure principale partage le limbe en deux parties égales et les nervures secondaires en partent latéralement, de part et d autre, sur toute sa longueur (elles sont disposées comme les pennes d une plume). Ex : feuille de laurier-rose, d olivier, de cerisier, (Voir planche). Feuilles palmatinerves (à nervation palmée) : Plusieurs nervures divergent de la zone de raccord pétiole-limbe (les nervures secondaires partent d un même point, à la base de la nervure principale). Ex : feuille de Lierre, de figuier, d Erable, (Voir planche). Nervation pédalée : Les limbes à nervation pédalée ont 3 nervures rayonnantes, mais les autres sont des ramifications des nervures latérales, toujours orientées vers le bas de la feuille. Ex : feuille de Platane, d Aristoloche, c) La diversité des limbes est due tout d abord à la diversité des modes de nervation et ensuite au plus ou moins grand découpage du limbe dans chaque type de nervation. Des modifications affectent la périphérie du limbe ou les contours : le limbe peut être : entier, crénelé («dents» émoussées), denté (dents pointues), lobé (pennatilobé ou palmatilobé), séqué (pennatiséqué ou palmatiséqué), lacinié.

7 Quant à la forme générale du limbe, elle peut être : peltée, arrondie, ovale, oblongue, triangulaire, lancéolée, D2- Le pétiole : C est la structure qui relie le limbe à la tige (il prolonge la nervure principale du limbe). Chez certaines plantes, le pétiole est absent : feuilles sessiles. D3- la gaine et ses dépendances : a) La gaine : C est une parte dilatée de la base de la feuille. Elle est très développée chez les monocotylédones et principalement chez les familles des graminées (Poacées) et cypéracée (voir planche). b) Les stipules : Lorsqu elles sont présentes, elles sont au nombre de 2. Ce sont des lames vertes, situées a la base du pétiole et dont la forme et la forme et la taille sont très variable (taille souvent réduite). Leur durée de vie est courte (voir planche). c) L ochréa : L ochréa correspond à une soudure des stipules et qu on rencontre dans la famille des Polygonacées. Ex : Oseille. d) La ligule : Elle se rencontre surtout chez les Graminées et correspond à un dédoublement du limbe au point d attache de celui-ci sur la gaine (Voir planche). Stipules, ochréa et ligule sont appelées aussi éléments accessoires et jouent un grand rôle dans la détermination des végétaux. D4- Phyllotaxie : (voir planche feuilles II) C est la disposition des feuilles le long de la tige. a) Feuilles caulinaires : qui peuvent être : - Isolées ou Alternes : 1 feuille par nœud. - Opposées : 2 feuilles portées par un même nœud. - Verticillées : plusieurs feuilles (3 et plus) portées par le même nœud ; ici l ensemble des feuilles s appelle verticille. b) Feuilles en rosette : restent au niveau du sol. Elles sont bien sur une tige, mais les entre-nœuds sont tellement réduits qu on a l impression que toutes les feuilles partent du même point. Ex : chez les plantes en rosette (plantes annuelles, herbacées). Ces feuilles (caulinaires ou en rosette) remplissent plusieurs fonctions et selon la fonction, on a des variations morphologiques et physiologiques de la feuille. D5- Variations morphologiques des feuilles et adaptations : a) Feuilles épineuses ou feuilles-épines : Feuilles en partie épineuse ; Ex : feuilles de Houx, les bords du limbe sont épineux (Voir planche «feuilles II»). Feuilles totalement transformées en épines ;

8 Ex : feuilles de Cactus (voir planche «Tiges», fig 7). b) Feuilles-vrilles : (Fonction de soutien : plantes volubiles). La feuille peut être en partie ou en totalité transformée en vrilles. Exemples : - Chez le Lathyrus, tout le limbe est transformé en vrille et les stipules jouent la fonction de la feuille. - Chez le Vicia, le dernier foliole est transformé en vrille. - Chez le Petit-pois, les derniers folioles sont transformés en vrilles. (Voir illustrations, planche «Feuilles II») c) Les Phyllodes : Un phyllode est un pétiole aplati (rappelant par sa forme un limbe ou du moins une feuille) ; Ex : Acacia heterophylla (voir planche «Feuilles II») d) Les bulbes : Un bulbe feuille est constitué d une tige souterraine réduite entourée de feuilles dont les bases sont épaisses et gorgées de réserves (eau, sucre ) ; Ex : bulbe d oignon. e) Feuilles des plantes de milieu sec (aride) : Le limbe est découpé en plusieurs lobes et généralement replié sur lui-même (forme d aiguille) : - épiderme externe épaissi par dépôt de cutine et de silice. - épiderme interne tapissé de poils. Ex : - feuille d Alfa (Stipa tenacissima) (voir planche «Feuilles II»). - feuille d Oyat (Amnophila arenaria) (Graminée des dunes maritimes, adaptée à la sécheresse) (voir illustration : dunes de bomoplage). f) Feuilles des plantes carnivores : La carnivorie est bien représentée dans certaines familles. Elle est en rapport avec des propriétés particulières des feuilles : - Présence de poils glanduleux immobilisant les proies. Ex : Droséra, (famille Droséracées) (fig3). - Possibilités de repliement du limbe sur lui-même, d où la capture de la proie. Ex : la Dionée (Dionaea, famille Droséracées) (fig1 et 2) - Transformation des limbes en urnes ou utricules dans lesquelles des petits animaux sont piégés. Ex : Népenthes fusca : le fond de l urne contient un liquide riche en enzymes protéolytiques qui digèrent les proies (insectes et même petits oiseaux). La base foliaire (pétiole) devient foliacée (fait l assimilation chlorophyllienne) ; à son bout il ya une sorte d urne avec une ouverture : l opercule. Les bords de l urne sont colorés et lisses les insectes, par exemple, glissent et comme, sous l ouverture, il existe des rangées de poils inclinés vers le bas, ça empêche la proie de ressortir. (Voir planche «Feuilles II», fig Feuille de Népenthes fusca). g) Plantes aphylles : Ce sont des plantes caractérisées par des feuilles réduites à des écailles ou des gaines sans limbe. Ex : espèces occupant des milieux caractérisés par un important déficit hydrique ; Cas de la Rétame (les fonctions de la photosynthèse sont réalisées par la tige).