Organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

Organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

TP Plantes sauvages et domestiquées 1

Maryline Defresne. Lycée Marmontel

Les plantes à fleurs ou Angiospermes vivent presque toutes ancrées dans le sol par leurs racines. cela constitue une contrainte qui conditionne toutes leurs fonctions vitales

On cherche à comprendre comment l'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs leur permet de répondre aux contraintes imposées par l'interface sol-atmosphère

Consigne: l'ensemble des réponses doit être intégré à la fiche élève

1.Morphologie ...

2. Les racines.....

3. Les feuilles....

4.Les tiges........

5.Schéma bilan...

Pour le plaisir

01

Morphologie d'un angiosperme

Les plantes comportent une partie aérienne (feuilles, tiges, fleurs, bourgeons) et une partie souterraine (racine principale et ramifications). La plante est ancrée dans le sol avec sa partie racinaire : elle a une vie fixée.

Légender le schéma puis faire un copié collé dans la fiche élève

02

LES RACINES, DES ORGANES ADAPTéS à L’ABSORPTION DE L’EAU ET DES IONS MINERAUX

Comment les plantes terrestres prélèvent-elles dans le sol l’eau et les sels minéraux dont elles ont besoin ?

Hypothèse :Ne pouvant pas se déplacer, les racines des plantes doivent représenter une surface d’échange efficace permettant de puiser efficacement dans le sol l’ eau et les sels minéraux nécessaires à son métabolisme ensemble des réactions chimiques se déroulant dans ses cellules) - Quelles doivent être les caractéristiques de cette surface pour qu’elle soit efficace ?

Chez la plupart des plantes, les racines sont très ramifiées et présentent, au voisinage de leurs extrémités, de très nombreux poils absorbants Il s’agit de cellules spécialisées très fines et allongées, capables d’absorber l’eau et les sels minéraux du sol

Plantule de radis observée la loupe binoculaire (x 5).

Coupe transversale de la zone pilifère de radis (MO)

Observation des poils absorbants d'une plantule de radis

- Observer les différents documents puis légender les documents de la fiche élève- Décrire l'organisation ( taille, épaisseur...)

- Analyser l'expérience présentée et proposer une explication quant au rôle des poils absorbants

Expérience

Les poils absorbants forment une grande surface d'échanges

- Estimer la surface d’échange totale des racines d’une petite plante avec le sol. - Comparer ces valeurs avec l’intestin d’un mammifère et un terrain de sport. Les mycorhizes sont des associations symbiotiques racines/champignons - Analyser les documents et déterminer le rôle des mycorhizes

Calcul de la surface racinaire

Document 1 Document 2 Document 3

Compléter la phrase bilan

03

Les feuilles, des organes adaptés à la fonction de photosynthèse

Quelles adaptations permettent aux feuilles de réaliser la photosynthèse avec efficacité ?

Ne pouvant pas se déplacer, les feuilles des plantes doivent représenter des surfaces efficaces permettant de capter la lumière solaire et d’échanger avec l’air les gaz nécessaires à la photosynthèse -Rappeler la définition de la photosynthèse et les éléments indispensables à sa réalisation. - Quelles doivent être les caractéristiques de ces surfaces pour qu’elles soient efficaces ?

La plupart des plantes possèdent de nombreuses feuilles dont la forme et la taille dépendent de l’espèce

Coupe transversale de feuille (MO)

Coupe transversale de feuille d'épinard frais

- Observer les différents documents puis légender les documents de la fiche élève

On a réalisé un protocole expérimental afin d’observer l’épiderme externe d’une feuille de poireau afin d’observer les stomates. La structure des stomates est mieux visible sur la photo de détail Définition d’un stomate : Structure foliaire épidermique composée de deux cellules chlorophylliennes différenciées de l'épiderme appelées cellules de garde. Celles-ci délimitent un pore à ouverture réglable, l’ostiole qui donne un accès à l'intérieur de la feuille. - Légender le schéma d’un fragment d’épiderme . - Emettre une hypothèse sur le fait qu’il y a plus de stomates au niveau de l’épiderme externe que de l’épiderme interne de la feuille de poireau

Détail de deux stomates

Epiderme de feuille de poireau

Un grand pommier peut avoir 100 000 feuilles, un bouleau 200 000, un chêne 700 000. De vieux ormes d’Amérique ont jusqu’à 5 millions de feuilles.

- Estimer la surface d’échange totale d'échange d'un chêne avec l'atmosphère Les stomates s'ouvrent et se ferment en fonction des conditions du mileu Variation de l'ouverture des stomates en fonction de la journée - Analyser le document pour expliquer comment la plante réagit aux variations quotidiennes de l’intensité lumineuse - Quel est l’intérêt de cette adaptation ? - Dans quelle partie de la feuille les cellules adaptées à la capture de la lumière sont-elles les plus nombreuses ? - Quel avantage cela représente-t-il pour la plante ? - L’hypothèse émise concernant la disposition des stomates au niveau de la feuille de poireau est –elle ou non validée - Compléter le schéma de la coupe transversale de feuille avec des flèches matérialisant les échanges mis en évidence. Stomates et transpiration foliaire - Analyser le document afin d'expliquer le lien entre transpiration foliaire et circulation d'eau dans la plante

Feuille de chêne (fichier aussi sur le padlet)

Compléter la phrase bilan

04

LA CIRCULATION DE MATIERE AU SEIN DE LA PLANTE

Comment se réalise la circulation de matières au sein de la plante ?

- Observer les différents documents puis légender les documents de la fiche élève

Les feuilles ne peuvent réaliser la photosynthèse sans l’eau et les sels minéraux prélevés par les racines Ces dernières ne peuvent pas vivre sans les matières organiques fabriquées dans les feuilles Des échanges de matières sont donc indispensables entre les différents organes de la plante -A partir des documents , rappeler la composition des sèves et leur sens de circulation

Document 1

Document 2

Document 3

La sève brute circule dans les vaisseaux du xylème la sève élaborée dans les tubes criblés du phloème. Xylème et phloème constituent les vaisseaux conducteursLes vaisseaux du xylème sont des tubes formés par des alignements de cellules mortes qui ont perdu leurs parois transversales

Les vaisseaux du phloème sont des alignements de cellules vivantes dont les parois transversales sont perforées

Vaisseaux du phloème

Vaisseaux du xylème

Les parois riches en cellulose du phloème sont colorées en rose et les parois riches en lignine du xylème sont colorées en vert grâce à la coloration carmin vert d'iode- Observer les différentes coupes - Compléter les documents de la fiche élève

Compléter la phrase bilan

5. Schéma bilan à compléter ( fiche élève)

( BDS Alain Gallien Sébastien Debiève)

Juste pour le plaisir

Bon travail!