Organisation fonctionnelle de la plante — Exercices

a) \(\text{Feuille adulte éclairée : photosynthèse} \gg \text{respiration} \Rightarrow \text{production nette de glucides}\) \(\text{Organe source : les glucides excédentaires sont exportés via le phloème vers les organes puits.}\)

b) \(\text{Grain en remplissage : pas de photosynthèse propre, fort stockage d'amidon}\) \(\text{Organe puits fort : importe les glucides produits par les feuilles via la sève élaborée.}\)

c) \(\text{Racine : absence de chloroplastes, respiration seule, aucune production de glucides}\) \(\text{Organe puits : dépend entièrement des apports en sève élaborée pour son fonctionnement.}\)

d) \(\text{Jeune bourgeon : divisions cellulaires intenses, chloroplastes non encore fonctionnels}\) \(\text{Organe puits : consomme davantage qu'il ne produit ; deviendra organe source à sa maturité fonctionnelle.}\)

a) \(\text{Tissu conducteur de la sève brute : xylème}\) \(\text{Sève brute dans le xylème ; composition : eau + ions minéraux (}NO_3^-,\, K^+,\, Ca^{2+}\text{, etc.).}\)

b) \(\text{Tissu conducteur de la sève élaborée : phloème}\) \(\text{Sève élaborée dans le phloème ; principal soluté : le saccharose.}\)

c) \(\text{Transpiration foliaire} \rightarrow \text{dépression dans le xylème + cohésion des molécules d'eau (liaisons H)} \rightarrow \text{tirage de la colonne d'eau}\) \(\text{La remontée de sève brute est assurée par le mécanisme de cohésion-tension : la transpiration foliaire crée une dépression qui tire, par cohésion, la colonne d'eau depuis les racines.}\)

d) \(\text{Source} \rightarrow \text{puits, quelle que soit leur position (haut ou bas de la plante)}\) \(\text{La sève élaborée circule dans les deux sens selon la localisation des puits : vers le haut (apex, jeunes feuilles) et vers le bas (racines, tubercules).}\)

a) \(\text{ABA} \rightarrow \text{efflux de } K^+ \text{ des cellules de garde} \rightarrow \downarrow \text{ pression osmotique} \rightarrow \text{sortie d'eau par osmose} \rightarrow \text{flaccidité des cellules de garde}\) \(\text{L'ABA provoque la sortie des ions }K^+\text{ des cellules de garde : elles perdent de l'eau par osmose, deviennent flasques et le stomate se ferme.}\)

b) \(\text{Stomate fermé} \Rightarrow CO_2 \text{ n'entre plus} \Rightarrow \text{photosynthèse} \downarrow \; \text{;} \; H_2O \text{ ne sort plus} \Rightarrow \text{transpiration} \downarrow\) \(\text{La fermeture limite les entrées de }CO_2\text{ (photosynthèse réduite) et les pertes d'eau (transpiration limitée).}\)

c) \(\text{Court terme : économie d'eau} \Rightarrow \text{survie.} \quad \text{Long terme : déficit en }CO_2 \Rightarrow \text{baisse de la production de matière organique.}\) \(\text{Bénéfique à court terme (prévient la déshydratation létale). Pénalisant à long terme si la fermeture persiste : la photosynthèse est réduite et la croissance ralentie.}\)

a) \(\text{Suppression apex} \rightarrow \text{développement des bourgeons axillaires} \; ; \; \text{ajout AIA} \rightarrow \text{ré-inhibition}\) \(\text{L'auxine produite par l'apex caulinaire inhibe le développement des bourgeons axillaires : c'est la dominance apicale.}\)

b) \(\text{Cytokinines synthétisées dans les racines, transportées vers le haut via le xylème}\) \(\text{Les cytokinines stimulent le développement des bourgeons axillaires et s'opposent ainsi à la dominance apicale exercée par l'auxine.}\)

c) \(\dfrac{[\text{AIA}]}{[\text{CK}]} \text{ élevé} \Rightarrow \text{dominance apicale forte} \Rightarrow \text{port arborescent.} \quad \dfrac{[\text{AIA}]}{[\text{CK}]} \text{ faible} \Rightarrow \text{ramification} \Rightarrow \text{port buissonnant.}\) \(\text{Un rapport auxine/cytokinines élevé donne un port dressé (arbre). Un rapport faible lève la dominance apicale et favorise la ramification (arbuste).}\)

a) \(\text{Chaque fruit = puits.} \quad n \text{ fruits} \rightarrow n \text{ puits en compétition.} \quad \text{Réduire } n \Rightarrow \text{même flux de sève élaborée réparti sur moins de puits} \Rightarrow \text{apport par fruit} \nearrow\) \(\text{En réduisant le nombre de puits concurrents, chaque fruit restant reçoit une fraction plus grande des glucides exportés par les feuilles sources.}\)

b) \(\text{Feuille âgée : chloroplastes dégradés (sénescence)} \Rightarrow \text{photosynthèse} \downarrow \Rightarrow \text{source peu efficace, voire puits passif}\) \(\text{La sénescence chloroplastique réduit l'efficacité photosynthétique des feuilles âgées. Les supprimer concentre la production et l'exportation sur les feuilles adultes encore actives.}\)

c) \(\text{Phloème : chargement actif en saccharose (cellules compagnes, source)} \rightarrow \text{gradient de pression osmotique} \rightarrow \text{flux en masse vers les puits} \rightarrow \text{déchargement actif}\) \(\text{Le phloème assure ce transfert par flux en masse : le chargement actif en saccharose dans les sources et le déchargement dans les puits créent un gradient de pression qui propulse la sève élaborée.}\)