Chapitre 36 : Transport des nutriments chez les vasculaires

Question 1

Nommer les deux ensembles continus pour le transport des nutriments

Answer 1

1) Apoplasme (ensemble continue des parois cellulaires et des espaces extracellulaires)
2) Symplasme (réseau continu de cytosols qui relient les plasmodesme)

Question 2

Que doivent faire l’eau et les minéraux du sol avant de monter dans la plante?

Answer 2

Ils doivent se rendre vers la stèle au centre de la racine.

Question 3

Comment nomme-t-on le transport horizontal d’un endroit à l’autre dans les tissus et les organes?

Answer 3

Transport radial

Question 4

Nommer et décrire les 3 chemins que l’eau et les minéraux peuvent emprunter

Answer 4

1- Voie transmembranaire
=> eau et solutés se déplacent en traversant les membranes plasmiques et les parois cellulaires.

2- Voie du symplasme
=> substances qui voyagent dans le réseau de cytosols. Passent par les plasmodesmes dans la membrane et la paroi cellulaire.

3- Voie de l’apoplasme
=> eau et solutés voyagent dans les parois cellulaires et dans les interstices.

Voir future 36.5 p.861

Question 5

De quoi dépend le transport des substances?

Answer 5

De la perméabilité sélective des membranes.

Question 6

Nommer les différents types de transports de l’eau et des solutés sur de courtes distances

Answer 6

1- Osmose 
2- Transport passif
     => diffusion 
     => diffusion facilitées
3- Transport actif

Question 7

Osmose

Qu’est-ce que le potentiel hydrique? Expliquer la direction de l’eau en fonction de cette propriété.

Answer 7

Le potentiel hydrique est la propriété physique, chez les végétaux, qui prévoit la direction du déplacement de l’eau. C’est une valeur qui inclut les effets de la concentration des solutés et de la pression physique.

L’eau libre circule de l’endroit où le potentiel hydrique est le plus élevé (moins concentré) vers l’endroit où le potentiel hydrique est le plus bas (plus concentré).

Question 8

Décrire le transport passif et les deux types qui y sont associés.

Answer 8

La perméabilité sélective de la membrane plasmique des cellules végétales agit comme un mécanisme de régulation sur le transport des solutés. Celui-ci s’effectue SANS QUE LA CELLULE AIT À DÉPENSER DE L’ÉNERGIE.

1. Diffusion : solutés diffusent selon un gradient de concentration (plus concentré en soluté vers le moins concentré en soluté).
2. Diffusion facilitée (protéines de transport ou canaux sélectifs) : protéines spécifiques (perméase) intégrées à la membrane facilitent la diffusion en faisant traverser la membrane à un soluté de manière sélective. (Ex : NO3-, K+, Na+)

Question 9

Décrire le transport actif

Answer 9

La membrane contient des protéines précises qui pompent un soluté spécifique, même CONTRE UN GRADIENT DE CONCENTRATION (ex : pompe à proton).
Il y a aussi le cotransport qui permet le transport d’un soluté neutre (ex : saccharose).

Question 10

Qu’arrive t-il lorsque le transport se fait sur de longues distances?

Answer 10

C’est le rôle du courant de masse.
C’est un transport à la verticale de :
- la sève brute dans les vaisseaux du xylème…
- de la sève élaborée dans les vaisseaux du phloème.

Question 11

Comment l’eau et les minéraux absorbés par la racine montent dans le xylème jusqu’aux pousses?

Answer 11

C’est sous l’effet de la transpiration.

sol –> eau et sels minéraux –> poils absorbants –> épiderme –> cortex –> endoderme –> cylindre vasculaire avec xylème.

voir figure 36.2

Question 12

Expliquer comment la sève brute monte dans les grands arbres?

Answer 12

Elle monte au rythme de 12 à 15 mètres par heure dans les vaisseaux du xylème. La sève brute doit combattre la gravitation sans l’aide d’aucune pompe mécanique.

Question 13

Qu’arrive-t-il aux plantes lors de la transpiration?

Answer 13

Elles perdent une quantité d’eau phénoménale par les feuilles.

Ex : érable moyen perd près de 200 L d’eau par heure, durant les belles journées d’été.

Question 14

Qu’est-ce qui permet, entre autres, la poussée exercée sur la sève brute dans le xylème? Expliquer…

Answer 14

La pression racinaire (ce n’est pas le mécanisme principal de l’ascension de la sève brute)

1. L’endoderme qui entoure la stèle = barrière sélective => une fois que les minéraux l’ont franchi, ils ne peuvent refluer.
   => nuit : transport des minéraux continue, alors que la transpiration foliaire est faible.
2. L’eau pénètre dans la stèle par osmose à mesure que la concentration en minéraux augmente = pression racinaire se crée = force la sève brute à monter dans les vaisseaux du xylème (poussée faible et n’est pas le mécanisme principal de l’ascension de la sève brute).

Question 15

Nommer un des effets observables de la force de la pression racinaire chez les petites plantes herbacées et les brins d’herbes.

Answer 15

Le phénomène de guttation

=> gouttes d’eau qui suintent sur le feuillage ou en bordure des feuilles le matin.

Question 16

Quelle hypothèse est associé au principe de l’aspiration de la sève brute du xylème?

Answer 16

L’hypothèse de la cohésion-tension

Question 17

Nommer et expliquer le principal mécanisme de la montée de la sève brute dans le xylème, à partir des racines jusqu’au feuilles.

Answer 17

La transpiration foliaire (perte d’eau par évaporation des feuilles, surtout par les stomates)

• L’ascension de l’eau est expliquée par la différence de pression engendrée par la perte d’eau à l’interface feuille-air => la pression hydrique diminue constamment par vaporisation de l’eau dans l’atmosphère (générant une pression négative) = pression de l’eau dans les tissus végétaux augmente.
  => Les molécules d’eau vaporisées sont immédiatement remplacées par d’autres en provenance du mésophylle de la feuille.

Question 18

Qu’est-ce qui permet le phénomène de transpiration foliaire? Nommer 4 éléments

Answer 18

Les propriétés de l’eau

1. Cohésion des molécules d’eau
   => liaisons hydrogène faibles retiennent ensemble les molécules d’eau.
2. Adhérence des molécules d’eau
   => grâce aux liaisons hydrogènes, les molécules d’eau adhèrent aux substances polaires des parois des vaisseaux.
3. Capillarité
   => Grâce à ses propriétés de cohésion et d’adhérence, l’eau peut grimper à l’encontre de la gravité et former une colonne continue de liquide.
4. Évaporation
   => L’eau peut passer facilement de la phase liquide à la phase gazeuse, en fonction de la température.

Question 19

Faire un résumé de la transpiration foliaire

Answer 19

La transpiration se convertit en une force d’attraction qui fait circuler l’eau ;
Force dépend d’une tension due aux propriétés de l’eau ;
L’eau se déplace du potentiel hydrique le plus élevé vers le plus faible => mésophylle de la feuille vers l’ouverture des stomates (ostiole) en contact avec l’air ambiant.

Fig 36.11 p.968
Fig 36.12 p.869

Question 20

Qu’est-ce qui assurent la régulation de la transpiration? Décrire cette structure

Answer 20

Les stomates

Description :

• formé de 2 cellules stomatiques (cellules de garde) qui possèdent de la chlorophylle, un ostiole ou pore qui peut s’ouvrir ou se fermer pour permettre les échanges gazeux.
• on les trouve à la partie inférieure des feuilles et sur la tige de certaines plantes herbacées
• le nombre et la position des stomates varient avec l’espèce ainsi qu’avec le milieu où vit la plante (désert = peu de stomates vs marécage = ++)
• cellules stomatiques maintiennent l’équilibre entre la photosynthèse et la transpiration.
• Rôle = échanges gazeux entre plante et air ambiant.
• Essentiellement, après l’accumulation de K+ dans la vacuole, l’eau pénètre par osmose et augmente la turgescence => le stomate s’ouvre.

fig 36.13 p.871

Question 21

De quoi fait partie les stomates? Décrire les tissus près des stomates

Answer 21

Les stomates font partie de l’épiderme

Les tissus près des stomates sont lacuneux (cette caractéristique facilite les échanges gazeux).
lacuneux = comporte des espaces entre les cellules

Question 22

Nommer et décrire les facteurs qui participent à l’ouverture des stomates

Answer 22

1) Au lever du jour la lumière bleue active des récepteurs (protéines) responsables du transport actif des protons (H+) = favorise l’entrée des ions K+
=> le jour, la lumière solaire peut causer ouverture stomates en déclenchant la photosynthèse dans les chloroplastes des cellules stomatiques, libérant de l’ATP nécessaire au transport actif des protons.

2) La baisse de CO2 dans les lacunes de la feuille quand la photosynthèse se produit dans le mésophylle.
3) Horloge interne déclenche l’ouverture des stomates le matin (même en absence de lumière).

Question 23

Qu’arrive-t-il suite à l’augmentation de la concentration du K+ dans les cellules? Qu’en est-il de la nuit?

Answer 23

L’eau entre par osmose : la turgescence des cellules ouvre les stomates, car les cellules stomatiques ont une paroi interne plus épaisse que la paroi externe.
**turgescence : état d’une cellule vivante dilatée par l’eau qui y est entré.

La nuit, une réaction inverse ferme les stomates.

Question 24

Donner des exemples d’agressions qui peuvent provoquer la fermeture des stomates durant la journée

Answer 24

• manque d’eau (diminution de la turgescence)
• acide abscissique (hormone végétale présente dans le mésophylle)
  => contrôle degré ouverture durant périodes de sécheresse

Question 25

D’un point de vue évolutif, donner des exemples de structures ou de mécanismes adaptatifs que les plantes possèdent et à quoi elles servent?

Answer 25

Permettent de réduire la transpiration

Exemples de structures ou de mécanismes adaptatifs :

• fermeture des stomates
• stomates cachés dans des cryptes munies de poils
• mésophylle épais qui se gorge d’eau
• épidermes stratifiés
• feuilles réduites à des aiguilles

Question 26

Décrire le phloème

Answer 26

Le phloème transporte les glucides des organes sources aux organes cibles (elle peut aussi se faire dans tous les sens)
=> organes sources : feuilles matures ou tubercules au printemps
=> organes cibles qui sont alimentés en glucides : feuilles en développement, tubercules en été, racines, bourgeons et fruits en croissance

C’est un tissu spécialisé dans le transport de la sève élaborée.

Question 27

Qu’est-ce qui permet la circulation de la sève élaborée?

Answer 27

Le mécanisme de courant de masse.

Question 28

Qu’est-ce qui fait qu’il y a déplacement de l’eau par osmose du xylème vers le phloème?

Answer 28

C’est le fait qu’il y a toujours une forte concentration de saccharose dans le phloème des feuilles (organe source) à cause de la photosynthèse.
= PRESSION HYDROSTATIQUE

Question 29

Quels sont les effets de la pression hydrostatique?

Answer 29

• pousse la sève d’une cellule à l’autre
• distribue les sucres, acides aminés, hormones et minéraux en direction des organes cibles (racines, tiges, bourgeons, fleurs et fruits)

Question 30

Dans les tissus des organes cibles, qu’arrive-t-il?

Answer 30

Les substances sont utilisées rapidement ou encore mis en réserve sous forme d’amidon => cela maintien des différences de concentrations continues entre les diverses parties du phloème de la plante.

Question 31

Animation à regarder, dessins?

Answer 31

Voir l’animation : le transport de l’eau chez les végétaux

Voir dessins dans les notes de cours