Anatomie, Morphogenèse et Développement des végétaux pluricellulaires

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1 Anatomie, Morphogenèse et Développement des végétaux pluricellulaires Introduction I. Anatomie générale des organes végétaux A/ Les principaux organes végétaux Racines, tiges et feuilles B/ Les catégories de tissus végétaux Revêtement, conduction, tissus fondamentaux C/ La cellule végétale : rappels D/ La différenciation des cellules végétales Parenchymes, collenchymes, sclérenchymes, xylème, phloème II. La croissance primaire des végétaux A/ La croissance primaire et organisation des racines B/ La croissance primaire des pousses C/ Organisation de la tige D/ Organisation des feuilles III. La croissance secondaire des végétaux A/ Le cambium libéroligneux B/ Le phellogène C/ L élaboration du tronc d un arbre

2 Introduction Ceramium sp. Dictyota dichotoma Ulvasp. Polytrichum commune Lamelles de cellules chlorophyllienne Cellule Hydroïde Transport de l eau Cellule leptoïde Transport des molécules organique Cellule stéréïde Soutien physique

3 Anatomie générale des organes végétaux Nicotiana tabacum (Dicotylédone) Alium cepa (Monocotylédone)

4 Monocot. Dicot. Taraxacum sp. Le pissenlit (Dicotylédone, Asteracée) Monocotylédone, Poacée

5 Base charnue des feuilles Tige Racines Alium cepa, l oignon

6 . Feuilles modifiées : aiguilles, écailles, pièges, reproduction, accrochage, réserves d eau, etc. Thuja sp. Euphorbia sp. Dionaea sp. Vicia sp. Euphorbia pulcherrina Carpobrotus sp.

7 eurs Noyau Enveloppe nucléaire Nucléole Chromatine. La cellule végétale : Réticulum Endoplasmique rugueux Réticulum Endoplasmique lisse Ribosomes Appareil de Golgi Vacuole Tonoplaste Eléments du cytosquelette Mitochondrie Peroxysome Membrane plasmique Paroi cellulaire Paroi de la Cellule voisine Plasmodesmes Chloroplaste

8 Environ 80 molécules par microfibrille 0,5 µm Liaisons Hydrogène Glucose Polymère de Glucose Plasmodesmes Plasmodesmes

9 Cellules parenchymateuses (160X) Elodea canadensis 60 µm Cellules parenchymateuses corticales Cellules collenchymateuses Sambucus sp., le sureau 5µm (1400X) Sclérites Pyrus sp. 25µm (400X) Paroi cellulaire Cellules fibreuses Fraxinus excelcior, Le Frêne (coupe transversale)

10 monsite.com Trachéides à ponctuations scalariformes chez les Pteridophyta Trachéidesà ponctuations Aréolées et scalariformes chez Pseudotsuga mensiezii, le sapin de Douglas Diversité des cellules Conductrices du xylème chez les angiospermes

11 Cellule compagne Cellule criblée Crible Noyau cytoplasme Cellule compagne

12 La croissance primaire Racine d Allium cepa, l oignon

13 Allium sativum, l ail commun X200 Coupe longitudinale Epiderme Zeamays Ecorce = cortex Cylindre conducteur Endoderme Péricycle Parenchyme central Xylème Phloème Légende Tissus de revêtement Tissus fondamentaux Tissus conducteurs

14 Primordiums foliaires Mérist ème apical caulin aire Méristème apical Bourgeons axillaires Moelle Primordiums en formation Coleus blumei

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16 Sclérenchyme Phloème Xylème Pétiole Xylème Tige Phloème Gaine périfasciculaire Coupe transversale de feuille de houx, Ilex aquifolium Xylème Phloème Coupe transversale de feuille de maïs, Zea mais

17 La croissance secondaire Méristèmes lattéraux Parties herbacées Méristèmes apicaux Parties ligneuses Cambium libéroligneux d une tige Xylème Rayons libériens Cambium Rayons ligneux Xylème secondaire Phloème secondaire Coupe Trans. Vue en 3D Suber = liège Xylème secondaire = Cambium libéroligneux Phloème secondaire = liber Phellogène Phelloderme

18 Rayon ligneux Coupe Transversale d une tige de 3 ans

19 «Bois de Printemps» Trachéide large Hiver «Bois d été» Paroi épaisse Aubier Duramen

20 A Glossaire abrégé de Biologie Végétale : Anatomie et Développement B C Adventive : se dit d une racine qui pousse à partir d un partie aérienne d un végétal Aubier : Partie jeune du tronc et des branches d une plante ligneuse située à la périphérie, constituée par les dernières couches annuelles de bois. Bulbe : Organe végétal souterrain formé par une tige entourée de feuilles charnues accolées, remplies de réserves nutritives permettant au végétal de former des parties aériennes. Cambium : Assise cylindrique de cellules méristématiques permettant la croissance en épaisseur des végétaux. Cellule compagne : Constituant du phloème accompagnant un élément de tube criblé, impliqué notamment dans le transport d assimilâts photosynthétiques. Cellule criblée : Elément principal du phloème chez les gymnospermes et les ptéridophytes. Cellule des rayons : Type cellulaire du cambium libéro-ligneux produisant les rayons libériens et ligneux. Cellule dérivée : Cellule végétale issue d une cellule initiale méristématique et s étant différenciée ou en court de différenciation. Cellule initiale : Cellule méristématique, non différenciée, qui donnera des cellules dérivées par mitose. Coiffe : Terminaison d une racine protégeant le méristème apical et facilitant la pénétration dans le sol grâce au mucigel et contrôlant la réaction de la racine face à la pesanteur grâce aux statocytes. D E Collenchyme : Tissu de soutien contenant des cellules vivantes isodiamétriques ou allongées à paroi primaire cellulosique épaisse inégale et élastique. Croissance primaire : Croissance en longueur résultant de l activité de méristèmes apicaux. Croissance secondaire : Croissance en épaisseur résultant de l activité de méristème latéraux cylindriques. Cylindre conducteur : Ensemble des tissus conducteurs rassemblés en un cylindre. Dendrochronologie : Science étudiant la datation des arbres par l'étude des variations d'épaisseur des cernes de croissance du xylème. Duramen : Partie interne du tronc, correspondant aux zones d'accroissement les plus anciennement formées, qui ne comportent plus de cellules vivantes (bois vrai). Ecorce : Ensemble de tous les tissus extérieur au cambium libéroligneux. Elément de vaisseaux : Larges cellules mortes du xylème, plus ou moins allongées dont les extrémités peuvent être plus ou moins biseautées. Ils sont généralement plus larges et moins longs que les trachéides. Elément de tubes criblés : Cellule allongée formant les tubes criblés du phloème. Endoderme : Couche cylindrique de cellules délimitant le cylindre conducteur central de la racine et constituant une barrière sélective pour le passage des substances puisées dans le sol.

21 F H L Entrenœud : Espace compris entre deux nœuds d une tige. Epiderme : Tissus de revêtement des organes, souvent recouvert d une cire. Faisceau conducteur : Le faisceau conducteur désigne un ensemble formé par un amas de xylème et de phloème primaire et/ou secondaire. Faisceaux libéroligneux : voir faisceau conducteur. Fasciculé : se dit du système racinaire de la plupart des Monocotylédones qui ne présente pas de racine principale. Hétéroxylé : Contient plusieurs types de bois. Homoxylé : Contient un seul type de bois. Hydroïde : Cellule de certaines mousses assurant le transport de l eau. Lamelle moyenne : Couche contenant essentiellement de composés pectiques adhésifs qui unit deux cellules végétales. Leptoïde : Cellule de certaines mousses assurant le transport des métabolites. Liège : voir suber. Limbe : Partie principale souvent large et étalée de la feuille. M N Méristème : Zone active de division cellulaire permettant la croissance infinie des végétaux. Mésophylle : Tissu parenchymateux constituant l intérieur des feuilles. Moelle : Région axiale du cylindre central de la tige et de la racine, occupée généralement par les grosses cellules parenchymateuse non chlorophylliennes. Nœud : Point de la tige où s'insère une feuille. O P Organe végétal : ensemble de tissus regroupés qui exécutent ensemble des fonctions particulières. Parenchyme : Tissu fondamental ou «de remplissage» formé de cellules vivantes peu différenciées, aux parois minces, et assurant différentes fonctions. Paroi primaire : Paroi d une cellule jeune ou non/peu différenciée. Paroi secondaire : Paroi d une cellule différenciée, éventuellement imprégnée de lignine et/ou de subérine. Péricyle : Couche cylindrique de cellules située entre l endoderme et le phloème des racines, permettant la formation de racine latérales. Pétiole : Partie souvent tubulaire de la feuille reliant le limbe à la tige. Périderme : Ensemble de tissus constitué par le phelloderme, le phellogène et le suber (liège). Phelloderme : Tissu engendré intérieurement par le phellogène. Phellogène : Assise de cellules génératrices (=méristème latéral) autrefois appelé cambium subéro-phellodermique, produisant un tissu interne, le phelloderme, et un tissu externe protecteur, le suber (=liège). Phloème : Tissu conducteur de la sève élaborée. Le phloème secondaire est produit par le cambium libéro-ligneux vers l extérieur. Pivotant : se dit du système racinaire de la plupart des Dicotylédones et des Gymnospermes qui présente une racine principale. Plasmodesme : Canal d un diamètre d environ de 20 à 40nm, traversant la paroi cellulaire végétale et permettant le passage contrôlé de molécules entre cellules adjacentes. Pneumatophore : Organe respiratoire des racines de divers arbres croissant dans l'eau et les régions marécageuses (cyprès chauve, palétuviers, etc.). Poil absorbant : Extension des cellules épidermiques des racines permettant un accroissement de la surface d absorption de l eau.

22 R S Primordium foliaire : Ebauche de feuille produite par le méristème apical. Rayon : Tissus issus des cellules des rayons du cambium libéro-ligneux, orientés radialement et permettant un transport horizontal des sèves. Les rayons sont dits libériens dans le phloème secondaire et ligneux dans le xylème secondaire. Rhizoderme : Epiderme des racines, comportant souvent des poils absorbants. Rhizome : Tige souterraine souvent horizontale, émettant chaque année des racines et des tiges aériennes. Sclérenchyme : Tissu végétal lignifié de soutien rigide, constitué de fibres ou/et de sclérites n assurant pas de rôle de conduction Sclérite : Cellule sclérenchymateuse isodiamétrique à paroi secondaire lignifiée percée de ponctuations, généralement morte à maturité. Sève brute : Sève véhiculée par le xylème, provenant des racines et contenant uniquement de l'eau et des sels minéraux du sol. Sève élaborée : Sève véhiculée par le phloème, contenant de l'eau et les sucres synthétisés par les parties aériennes de la plante lors de la photosynthèse. Statocyte : Cellule végétale polarisée contenant un ou plusieurs statolithes, qui sont impliqués dans la détection de la gravité et le géotropisme. Stéréide : Cellule de soutien de certaines mousses. Stolon : Tige aérienne rampante, terminée par un bourgeon qui, de place en place, produit des racines adventives, point de départ de nouveaux pieds. Stomate : Structure épidermique des tiges jeunes et des feuilles, formée de deux cellules de garde entourant une ouverture appelée ostiole, et permettant les échanges gazeux. T V X Système caulinaire : Ensemble des parties aériennes d un végétal. Système racinaire : Ensemble des racines d un végétal. Tissu végétal : ensemble de cellules végétales ayant une fonction et/ou une structure commune(s). Torus : Partie centrale épaissie de la paroi primaire dans les ponctuations aréolées des trachéides, permettant un certain contrôle de la circulation de la sève brute. Trachéide : Eléments conducteurs du xylème formés de cellules allongées à paroi épaisse lignifiée, morte à maturité, assurant la conduction de la sève brute et jouant un rôle de soutien. Tube criblé : Elément conducteur du phloème véhiculant la sève élaborée constitué de cellules allongées vivante dépourvues de noyau, ribosome, et de vacuole, à paroi cellulosiques mince et à paroi transversale percée de grands pores. Tubercule : Renflement d un organe végétal, souvent souterrain, accumulant des substances de réserve. Vaisseau parfait : Eléments conducteurs lignifiés du xylème, formés par la superposition d éléments courts, à paroi transversale inexistante assurant la conduction de la sève brute et jouant un rôle de soutien. Vaisseau imparfait : Assemblage de trachéides assurant la conduction de la sève brute. Les parois transversales de ces éléments sont encore existantes. Xylème : Tissu conducteur constitué de cellules rigides lignifiées, trachéides et/ou vaisseaux, conduisant la sève brute. Le xylème secondaire ou «bois» est produit vers l intérieur de la tige/tronc par le cambium libéro-ligneux. Suber : tissu protecteur imperméable de structure secondaire produit par le phellogène, composé de cellules mortes à maturité dont les parois sont imprégnées de subérine. Subérine : Substance cireuse, constituant principal du liège.

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