Définition
1.2. Les éléments minéraux absorbés par les plantes
1.2.1. Forme ionique
1.2.2. Forme chélatée
Certains éléments comme le fer sont absorbés sous forme chélatée, ce qui les rend plus facilement assimilables pour les plantes.
L’ion ferreux (Fe 2+) est beaucoup plus soluble que l’ion ferrique (Fe 3+). La Forme facilement assimilable sera donc l’ion Fe 2+
Malheureusement le passage de la forme ferreux à la forme ferrique se fait quand le pH du sol augmente (entre 5, 8 à 6, 5). On maintient la solubilité du fer en
ajoutant/excrétant un chélateur.
A retenir :
Il existe des chélateurs naturels du fer: il s’agit de sidérophores excrétés par les microorganismes (bactéries). Ce sont des métabolites secondaires complexes dont
certains sont peuvent être des protéines. Leur forme et structure leur permettent de chélater l’ion ferrique. Le cas chez les animaux avec l’hémoglobine.
2. L’eau dans la plante
L’eau est indispensable à la formation de la sève et participe ainsi à la circulation des
éléments (organiques et minéraux) et donc à l’apport de nutriments aux différents organes de la plante. L’eau est aussi impliquée dans des
phénomènes métaboliques et des phénomènes de régulation telle que la transpiration. La présence de l’eau est aussi indispensable à la croissance,
le développement et l’orientation des organes de la plante.
2.2 Mécanismes d’absorption (passif ou actif)
2.3. Autre système biologique d’absorption d’eau et certains ions : les mycorhizes
Les mycorhizes sont des associations symbiotiques entre les plantes et certains champignons. Elles améliorent l'absorption de l'eau et des nutriments.
Les mycorhizes constituent une défense chimique et physique contre les champignons pathogènes pouvant être néfaste pour la plante.
Les champignons peuvent également offrir des résistances à des conditions abiotiques
C’est par exemple le cas de l’adaptation à la salinité des plantes du bord de mer qui voient leur tronc plonger dans l’eau de mer.
Le champignon ecto-mychoryzien entoure le système racinaire et filtre l’eau de mer. Le champignon gardera les ions Na+ et Cl- et donnera à la plante l’eau dessalinisé.
Les endomycorhizes : le champignon se développe à l'intérieur des cellules de la plante et émet des hyphes vers l'extérieur. De plus, il ne se développe
que dans le cortex primaire et l’épiderme des racines. Il n'envahit jamais les tissus vasculaires ou les autres parties de la plante.
Le réseau de Hartig permet un transport efficace d’eau et d’éléments minéraux
les ectomycorhizes : le champignon n'est jamais intracellulaire et reste à l'extérieur des cellules
(dans l’épaisseur de la paroi) sous forme d'un réseau particulier (le réseau de Hartig). Il pénètre
plus ou moins profondément la racine.
2.3.2 Avantage de l’association plante/mycètes: système de drainage
Cette association permet un meilleur drainage du sol autour des racines, augmentant l'efficacité de l'absorption en réduisant le compactage du sol et en améliorant l'aération.
Ceci est réalisé grâce aux extensions des hyphes qui pénètrent loin dans le substrat et aux systèmes de transports actifs efficaces chez les
champignons. L’ association mycorhizienne protège aussi les plantes contre des champignons parasites et la toxicité du sel. Les plantes semblent aussi mieux résister à la dessiccation
et à la pollution des sols.
3. La traversée de l’eau dans la plante
Voie de l’apoplaste : par la paroi pectocellulosique
Voie du symplaste : par l’intérieur de la cellule végétal. Des plasmodesmes permettent la communication entre cellules végétales
Le milieu est hypotonique par rapport au poil absorbant. Ainsi l’eau à tendance à rentrer dans la cellule par le poil absorbant selon la loi de diffusion osmotique.
le cadre de Caspary, hydrophobe, détourne l’eau et les sels minéraux ce qui forcent l’entrée de ces éléments DANS la cellule végétal.
3.1. Transit vertical dans le cylindre central ou la stèle
A retenir :
- montée de la sève brute dans le xylème
La sève brute (eau et minéraux):
- une bonne partie s’évapore au niveau des feuilles
- moteur de cette circulation = aspiration foliaire et la poussée racinaire
3.1.1 La poussée racinaire
3.2. La transpiration: émission d’eau sous forme de vapeur
3.2.1. Mise en évidence
3.2.2 Voies d’émission: les stomates et la cuticule
3.2.2.1 transpiration cuticulaire
La transpiration cuticulaire est la perte d'eau à travers la cuticule, une couche cireuse qui recouvre les feuilles.
La cuticule empêche la sortie d’eau car elle est cireuse.
Cependant lorsque cette dernière est une couche légère, la sortie d’eau est possible.
Dans un milieu tropical, la cuticule est épaisse car la forte chaleur implique une forte transpiration.
3.2.2.2 transpiration stomatique
Transpiration stomatique
Description des stomates: Les stomates sont constitués de cellules de garde qui contrôlent leur ouverture et leur fermeture, assurant l'échange de gaz et la régulation de la transpiration.
3.2.3 Les stomates: mécanisme d’ouverture / fermeture
A retenir :
Explication mécanique
Transport de K+ dans les cellules de garde:
==> augmentation de l’osmolarité dans les cellules de garde
==> entrée d’eau par osmose
==> turgescence ==> ouverture de l’ostiole
==> sortie d’ eau ==> fermeture de l’ostiole
Explication hormonale
Action de l’ABA
ABA stimule la fermeture de l’ostiole.
ABA: - bloque l'action d’une protéine membranaire, et empêche ainsi l'entrée des ions K+
- stimule l’efflux des ions K+ au niveau des cellules de garde
