Physiologie végétale SVI 03

Extrait du cours physiologie végétale SVI 03

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II\ Hétérotrophie par rapport au carbone, Conclusion.
Dans le cas des végétaux incapables d’utiliser l’énergie lumineuse pour réduire l’oxygène, l’énergie provient de la matière organique (du catabolisme). Ces plantes sont obligées d’utiliser des composés carbonés (le plus souvent, ce sont des glucides, mais les lipides et protides peuvent aussi être utilisés). Pour pouvoir absorber cette matière organique, le végétale doit avoir à sa surface, des molécules capables de fixer les substrats.
Ces organismes doivent être capables d’excréter des enzymes qui vont pré-dégrader la matière organique. Il faut que les substrats puissent pénétrer dans l’organisme hétérotrophe. Une fois dans l’organisme, les substrats doivent être entièrement dégradés.
On a différents types d’hétérotrophes :
    A\ Les saprophytes.
Ce sont des organismes qui vivent au dépend de la matière morte. On les trouve au niveau du sol, sur des végétaux morts (ils vont transformer la matière organique en humus). Ils participent au recyclage des éléments minéraux. Ce sont essentiellement des mycètes.
    B\ Les parasites.
Ce sont des organismes qui vivent au dépend de végétaux vivants (les hôtes). Ils sont en général à l’origine de maladies chez cet hôte. On trouve :

• Les parasites obligatoires.

Ce sont les champignons qui ne peuvent se développer que sur un hôte vivant et qui est spécifique d’une espèce ou d’une variété. On ne sait pas bien les cultiver in vitro. On trouve par exemple Puccinia graminis qui est la rouille du blé (et de l’orge)(voir le cours de BV), Ustilgo maydes qui donne le charbon du maïs.

• Les parasites facultatifs.

Ce sont soit des saprophytes, soit des parasites qui « attaquent » les végétaux. On trouve, par exemple, Colletotrichum lindemuthianum qui provoque l’anthracnose (pourriture sèche) chez le haricot, Phytophthera qui est une famille de champignons qui attaquent le tabac et l’horticulture.

• Les angiospermes parasites obligatoires :
• Les haloparasites (plantes parasites de plantes) : ce sont des plantes qui ne synthétisent pas de chlorophylle. On trouve la cuscute qui se développe sur les parties aériennes en formant des réseaux de filaments blancs. On a aussi l’orobanche qui se fixe sur les racines en formant des fleurs brun/rouge.
• Les hémiparasites : ils sont autotrophes pour le carbone, mais utilisent l’hôte pour lui prendre l’eau et les sels minéraux. On trouve Viseum album (le gui) qui produit des graines collantes, qui, sur l’arbre, s’insèrent dans la branche et détournent la sève brute.

 C\ Les symbiotiques.
Symbiose : association à bénéfices réciproques (vieille définition). On trouve différents types de symbioses :

• La symbiose lychénique : c’est une association de Mycobiontes (mycètes) et de photobiontes (algues) ou cyanobactéries. En général, ces espèces peuvent vivre seules, mais ils s’associent pour former les lychens. Leurs relations métaboliques sont mal connues. Les algues amèneraient les produits de la photosynthèse (il y association quand les conditions deviennent difficiles). Les lychens sont des formes très résistantes aux conditions extérieures (eau et température). Ils sont sensibles aux pollutions (surtout au SO2).
• Les symbioses mycorhiziennes : ce sont des associations de champignons et de racines de cormophytes. C’est la symbiose la plus répandue dans la nature mais la plus difficile à étudier. Les champignons assurent la fonction de poils absorbants (pour l’eau et les sels minéraux). Les Ectomycorhizes sont des champignons dont les hyphes restent à l’extérieur des cellules racinaires (le mycélium se développe entre ces cellules). On trouve les ascomycètes (Tuber melanosporum : truffe) qui mycorhizent le chêne, les basidiomycètes (comme le bolet) mycorhizent les chênes et les pins, les Endomycorhizes sont des mycètes qui envoient des suçoirs dans les cellules de l’hôte.
• Les symbioses bactériennes : certaines bactéries (parmi, les cyanobactéries, les actinomycètes, les rhizobiacées) vont s’associer à des plantes et fixer l’azote atmosphérique (on parle d’engrais « verts »). Les cyanobactéries ont peu d’organisation, elles forment des amas cellulaires. Les actinomycètes forment des nodules (excroissances souvent au niveau aérien) où la bactérie transforme l’azote. On trouve dans cette dernière classe, Frankia qui s’associe aux arbres des pays chauds comme le Sahel. Rhizobium affecte uniquement les légumineuses.

Conclusion :
On pourrait penser que les hétérotrophes sont des parasites pour les autotrophes, mais en fait, ce sont des formes complémentaires.
Les autotrophes sont appelés « producteurs primaires », ils sont mangés par les herbivores, eux-mêmes, mangés par les carnivores puis par d’autres carnivores… Les déchets sont recyclés par les bactéries et les mycètes. Ces éléments retraités sont repris par les producteurs primaires (recyclage de l’O2 et du CO2).
Chapitre 3 : LA NUTRITION AZOTEE
A\ Les différentes formes de l’azote présent dans le minéral.
L’azote sous forme organique ou minérale représente 1 à 5% de la matière sèche. On trouve l’azote dans les protéines qui sont caractérisées par un taux moyen de 16% de cet élément. Le dosage de l’azote permet un dosage des protéines. Le pourcentage de protéines est : %N*6,25 (6,25 représente le coefficient de Kjeldahl : 100/16=6,25). C’est la méthode la plus précise mais pas la plus utilisée. On trouve l’azote dans les acides nucléiques, les coenzymes, les vitamines, les hormones… Quand l’azote est sous forme minérale, c’est sous une forme ionique comme NH4+ ou NO3-.
B\ Les différentes formes d’azote disponible dans la biosphère.
    1\ L’azote atmosphérique.
Il représente 78% de l’air, c’est donc la principale source. Toutefois, seules quelques plantes qui vivent en symbiose (bactéries ou algues) sont capables d’utiliser directement l’azote atmosphérique.
    2\ L’azote du sol.
L’azote a cinq électrons sur sa couche externe dont trois sont célibataires et peuvent donc établir des liaisons covalentes. Le nombre d’oxydation de l’azote varie de –3 à +5.

• On trouve l’azote minéral sous trois formes : NO3-, NO2-, NH4+.
• L’azote organique se trouve dans des molécules complexes qui peuvent être des protéines ou des acides aminés. Ces molécules se trouvent surtout au niveau de l’humus. La matière organique décomposée va être à l’origine de l’azote utilisé par la plante.

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Sommaire: Physiologie végétale SVI 03

Introduction générale :
Définition
Les différents végétaux
Particularités des végétaux

1. Au niveau de l’individu
2. Au niveau de la cellule
3. Au niveau de l’organisation des tissus et organes

Partie 1 : Nutrition et métabolisme
Rappels

1. Anabolisme et catabolisme
2. Autotrophie et hétérotrophie
3. Le couplage énergétique
4. Les composés riches en énergie

Chapitre 1 : détermination des besoins alimentaires des végétaux : les éléments essentiels

1. Méthodes de détermination
2. méthode analytique
3. Méthode synthétique
4. Méthode biochimique
5. Résultats

Chapitre 2 : La nutrition carbonée
Introduction

1. La photosynthèse : assimilation chlorophyllienne
2. Définition
3. Historique
4. Le chloroplaste
5. Structure et ultrastructure
6. Obtention de chloroplastes et réaction de Hill
7. Les thylacoïdes : structure et fonction
8. Composition chimique
9. les lipides
10. Les pigments
11. Les protéines
12. Les quinones
13. Les photosystèmes
14. Trajet des électrons au cours des réactions claires
15. Le stroma
16. Les plantes de type photosynthétique C3

Assimilation de CO2 selon le mode C3

1. Les plantes de types photosynthétique C4

Assimilation du CO2 selon le mode C4

1. Les plantes de type photosynthétique CAM

Assimilation du CO2 selon le mode CAM

1. Biosynthèse de l’amidon et du saccharose
2. La photosynthèse Au niveau de la plante
3. Intensité de la photosynthèse
4. Influence des facteurs du milieu
5. L’éclairement
6. La teneur en CO2
7. La température
8. L’eau
9. Autres facteurs
10. L’hétérotrophie par rapport au carbone

Conclusion
Chapitre 3 : la nutrition azotée

1. Les différentes formes d’azote présente dans le végétal
2. Les différentes formes d’azote disponible dans la biosphère
3. L’azote atmosphérique
4. L’azote du sol
5. Décomposition de la matière organique
6. L’humidification
7. Ammonisation et nitrification
8. Assimilation de l’azote minéral par la plante
9. Assimilation des nitrates
10. la nitrate réductase
11. la nitrite réductase
12. Assimilation de l’ammonium
13. La glutamate déshydrogénase
14. La voie de la glutamine synthase
15. Utilisation de l’azote atmosphérique
16. Les différents de micro-organismes fixateurs
17. La nitrogénase
18. Le cycle de l’azote

Chapitre 4 : Alimentation en eau

1. L’eau du sol
2. Liaisons de l’eau
3. Potentiel  hydrique et succion
4. Capacité de rétention
5. Point de flétrissement
6. Réserve utilisable
7. L’eau dans la plante
8. Teneur en eau des végétaux
9. Etats et rôle de l’eau dans la plante
10. Pression osmotique
11. Variation de la teneur en eau de la cellule
12. Absorption de l’eau
13. Transport de l’eau dans la plante
14. Déplacement radial
15. Cheminement vertical
16. Emission d’eau par la plante
17. Les stomates
18. Circulation des sèves
19. La sève brute
20. La sève élaborée

Chapitre 5 : la nutrition minérale

1. Les ions minéraux : nature et importance
2. Origine des ions minéraux
3. Modalités et mécanismes de l’absorption
4. Modalités de l’absorption
5. Mécanismes de l’absorption
6. Mécanismes passifs
7. Mécanismes actifs
8. Rôle des ions minéraux dans la plante
9. Rôle physique
10. Rôle physiologique
11. Particularités

Partie 2 : Développement
Chapitre 1 : Croissance

1. Sites et formes de croissance
2. Au niveau de la plante et des organes
3. Au niveau de la cellule
4. Cinétique de croissance
5. Variation dans la croissance

Chapitre 2 : Les médiateurs moléculaires du développement

1. Les phytohormones
2. Les auxines
3. Nature et répartition dans la plante
4. Mode d’intervention des phytohormones
5. Propriétés physiologiques
6. Effet sur l’élongation
7. Effet sur la division cellulaire
8. Action sur la différenciation et l’organogenèse
9. Applications
10. Les gibberellines
11. Nature et répartition dans la plante
12. Propriétés physiologiques
13. Effet sur la croissance
14. Autres effets
15. Applications
16. Les cytokinines
17. Nature et répartition dans la plante
18. Propriétés physiologiques
19. Au niveau cellulaire
20. Au niveau de l’organisme
21. L’acide abscissique
22. Nature et répartition dans la plante
23. Propriétés physiologiques
24. L’éthylène
25. Le phytochrome
26. Nature
27. Mise en évidence
28. Constitution
29. Répartition dans la plante
30. Modalités d’action
31. Phénomènes contrôlés par le phytochrome

Chapitre 3 : Les mouvements des végétaux

1. Tropismes
2. Phototropisme
3. Géotropisme
4. Chimiotropisme
5. Haptotropisme ou thigmotropisme
6. Tactismes
7. Cas d’organites cellulaires
8. Déplacement d’organismes
9. Nasties
10. Epinasties et hyponasties
11. Nyctinasties et photonasties
12. Séismonasties
13. Nutations
14. Autres mouvements

Chapitre 4 : Différenciation, organogenèse, morphogenèse

1. Cycle de développement des spermaphytes
2. Développement embryonnaire : la germination
3. Origine et constitution des semences
4. La germination des semences
5. Définition
6. Phénomènes morphologiques
7. Phénomènes physiologiques et biochimiques
8. Les conditions de la germination
9. Conditions externes
10. Conditions internes
11. Différenciation des autres organes
12. La rhizogenèse
13. La caulogenèse
14. Corrélations morphogénétiques
15. Capacités organogènes des végétaux
16. Développement reproductif
17. Acquisition de l’aptitude à fleurir
18. Maturité de floraison
19. Action de la température
20. La vernalisation
21. Le thermopériodisme
22. La mise à fleur : le photopériodisme
23. Les différents types de plantes
24. Mécanismes de l’induction

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