Cours 2 Flashcards
L’eau représente plus de ____% du poids des parties non ligneuses des plantes. Elle joue un rôle fondamental dans la physiologie végétale.
70%
L’eau est en ____
constante circulation
L’eau joue des rôles multiples dans la physiologie végétale, comme
que la régulation thermique, le transport des nutriments et la photosynthèse.
L’eau est ______ aux processus physiologiques
indispensable
Les propriétés uniques de l’eau c’est à cause de _____
La structure de la molécule d’eau et les liaisons hydrogène
La structure étonnante de l’eau:
L’oxygène attire les électrons des hydrogènes, créant une différence de charge dans la molécule, ce qui en fait une molécule polaire.
Cela lui permet de former des liaisons hydrogène avec d’autres molécules d’eau et même avec d’autres substances polaires. Ces liaisons sont essentielles pour de nombreuses propriétés biologiques de l’eau, notamment sa capacité à dissoudre d’autres molécules
La molécule de H2O est un ___
tétraèdre presque parfait.
L’eau est une molécule ____, avec une charge partiellement _____ sur l’oxygène et partiellement ______ sur les hydrogènes.
polaire/ négative / positive
La polarité de l’eau est due à ___
la différence d’électronégativité entre l’oxygène et les hydrogènes, ce qui permet la formation de liaisons hydrogène.
Sa structure est ___ et c’est la clé de sa capacité à ______
asymétrique /interagir avec de nombreuses autres molécules.
Sa polarité permet à l’eau de
se lier à elle-même, mais aussi de se lier à d’autres molécules polaires ou ioniques, facilitant leur solubilisation dans l’eau.
Les liaisons hydrogènes sont l’origine de
propriétés thermiques et solvants de l’eau
L’eau peut interagir avec d’autres molécules _____ et former des ____
polaires / liaisons hydrogènes
Les liaisons hydrogènes sont plus ___ que les liaisons ___, mais elles jouent un rôle crucial dans _______
faibles // les liaisons covalentes // la cohésion des molécules d’eau.
Les liaisons hydrogènes permettent à l’eau de
de rester sous forme liquide sur une large gamme de températures, ce qui est vital pour de nombreuses réactions biochimiques.
L’eau a une capacité thermique de:
4,18 J/g°C
C’est quoi la capacité thermique spécifique de l’eau?
la quantité d’énergie nécessaire pour élever la température d’un gramme d’eau de 1°C.
L’eau a une capacité thermique spécifique _____. Cette capacité thermique permet à l’eau de __________, protégeant les plantes contre ______
élevée //stabiliser les températures dans les cellules végétales // changements thermiques brusques.
Grâce à sa ______, l’eau est un excellent _____ pour de nombreuses substances biologiques
polarité // solvant
En tant que solvant, l’eau joue un rôle central dans le _____
transport des nutriments et des minéraux à travers la plante.
C’est quoi la Solvatation?
Association moléculaire entre un soluté et son solvant.
C’est quoi la cohésion?
la force d’attraction entre les molécules d’eau elles-mêmes
C’est quoi l’adhésion?
l’attraction entre les molécules d’eau et les surfaces solides comme les parois cellulaires
La cohésion et l’adhésion ensemble permettent:
à l’eau de monter dans les vaisseaux du xylème par capillarité.
La cohésion permet aux molécules d’eau de _____, tandis que l’adhésion aux parois des vaisseaux aide l’eau à ________
rester ensemble et de former des colonnes continues dans les vaisseaux du xylème // combattre la gravité et à monter dans la plante.
La cohésion et l’adhésion ensemble permettent à l’eau de circuler dans la plante, même contre la ____
gravité
La forte cohésion entre les molécules d’eau crée une _______
tension de surface élevée.
C’est quoi la tension de surface élevée de l’eau?
La tension de surface élevée de l’eau est une propriété visible dans la nature, comme lorsqu’un insecte marche sur une surface d’eau. Elle est due aux forces de cohésion qui tirent les molécules de surface vers le bas.
L’eau se déplace par _____ ou ____ selon les différences de concentration ou de pression.
diffusion // flux de masse
La loi de Fick décrit _______
La loi de Fick décrit la diffusion des particules (comme les solutés ou les gaz) à travers un milieu.
Equation de la loi de Fick:
J =−𝐷𝑠 Δ𝐶𝑠/Δ𝑥
J est le flux de diffusion (quantité de matière qui traverse une unité de surface par unité de temps),
𝐷 est le coefficient de diffusion (une mesure de la vitesse à laquelle les particules diffusent),
Δ𝐶𝑠/Δ𝑥 est le gradient de concentration (variation de la concentration sur une distance).
Dans les plantes, la diffusion permet ______ à petite échelle, tandis que le flux de masse intervient dans ________, comme
le transport d’eau et de nutriments / les mouvements plus importants// l’eau qui circule dans le xylème sous l’effet de la transpiration.
C’est quoi la diffusion?
C’est le déplacement passif des molécules d’une région de forte concentration vers une région de faible concentration, jusqu’à ce que l’équilibre soit atteint.
Elle est influencée par le gradient de concentration et fonctionne principalement à des échelles microscopiques sur de courtes distances.
Exemple : Le mouvement de gaz comme l’oxygène ou le dioxyde de carbone à travers les stomates.
C’est quoi le flux de masse?
C’est le déplacement de molécules en masse en réponse à une force externe, comme un gradient de pression ou de gravité.
Il se produit souvent sur de plus grandes distances que la diffusion.
Exemple : Le transport de l’eau et des nutriments à travers le xylème des racines aux feuilles, en raison du gradient de pression généré par la transpiration
C’est quoi l’osmose?
un cas particulier de diffusion. la diffusion de l’eau à travers une membrane semi-perméable d’une région de faible concentration en soluté vers une région de forte concentration.
La _____ détermine la direction de l’osmose : l’eau se déplacera vers la région où la _____ (concentration en solutés) est plus ____
La pression osmotique // pression osmotique (concentration en solutés) // élevée
L’osmose est essentielle à _______ par les cellules végétales.
l’absorption de l’eau
Dans le processus d’osmose, uniquement _____ traverse la membrane semi-perméable
l’eau
La pression osmotique est essentielle pour maintenir _______. Une pression osmotique plus élevée dans les cellules végétales permet de maintenir l’eau à ____ et de conserver leur _______.
l’équilibre des fluides à l’intérieur des cellules // à l’intérieur // turgescence.
Chez les cellules animale si par exemple on met une cellule dans une carafe avec de l’eau pure la cellule va exploser, chez une cellule végétale on a la paroi qui va maintenir une structure car extrêmement ______. Cette paroi va augmenter la pression _____ dans la cellule. la pression _____ est liée à la pression de turgescence dans les cellules végétales. C’est cette pression qui pousse la membrane plasmique contre la paroi cellulaire, donnant à la cellule sa rigidité.
solide et résiste a la déformation // hydrostatique // hydrostatique
C’est quoi le potentiel hydrique?
Le potentiel hydrique (Ψ) est la somme du potentiel osmotique (Ψs) et du potentiel de pression (Ψp).
À l’échelle de la plante, on ajoute aussi le potentiel gravitationnel (Ψg).
Le potentiel hydrique est exprimé en quoi?
mégapascals (MPa)
Le potentiel hydrique décrit ____
le mouvement de l’eau dans les plantes
L’eau se déplace toujours d’une région de potentiel hydrique _____ vers une région de potentiel hydrique _____
élevé (moins négatif) // plus bas (plus négatif).
Les facteurs majeurs qui influence le potentiel hydrique chez les plantes sont la ______, ______ et ______-
la concentration, la pression et la gravité.
Le potentiel hydrique est symbolisé par
Psi
L’eau a pression atmospherique est le point de reference donc Psip= ___
Psip=0 MPa
Le potentiel osmotique dépend de ____
la concentration en soluté
L’osmolarité est ____
une mesure de la concentration totale de solutés dissous dans une solution, exprimée en osmoles par litre (osmol/L). Elle prend en compte tous les types de particules dissoutes (ions, molécules) qui contribuent à la pression osmotique d’une solution.
L’équation du potentiel osmotique:
Ψs= -RTcs
Cs = L ‘osmolarité exprimée en osmoles par litre (osmol/L).
T = Temperature absolue en Kelvin (0°C+273,15=273,15K)
R= Gas constant (8.32 j mol-1 K-1 )
Le potentiel de pression:
La pression positive augmente le potentiel hydrique alors que les pression négative le diminue. Aussi appelé pression hydrostatique ou pression de turgescence chez les plantes.
Cette pression est exercée sur les parois principalement par la vacuole et sa membrane le tonoplaste.
La pression négative que l on voit principalement dans le xylème se réfère a _____
la tension
Le potentiel gravitationnel:
La gravité est souvent omise au niveau cellulaire mais c’est un composant qui devient important au niveau de la plante entière.
La densité va dépendre de la température
La paroi confère une forte résistance à la _____
déformation
La turgescence est essentielle pour la _________ Dans une cellule turgescente, la pression de turgescence exerce une force positive qui augmente le _______. Dans une cellule flasque, cette pression est absente, et l’eau peut ______
la structure et la rigidité des plantes // potentiel hydrique // quitter la cellule.
Chez les plantes non lignifiées, la pression de turgescence contribue grandement à _______
la rigidité mécanique des plantes.
Lorsque les cellules perdent leur eau et leur turgescence, les plantes non lignifié (sans lignine) commencent à ______
à se flétrir, car elles n’ont pas de squelette rigide pour les soutenir.
Addition de sucrose baisse le ______ et donc baisse le ______
potentiel osmotique // le potentiel hydrique.
La relation entre tension et potentiel hydrique :
Les cellules végétales utilisent le potentiel hydrique pour contrôler l’entrée et la sortie d’eau. Ce calcul nous permet de prédire si l’eau va entrer ou sortir d’une cellule.
Si le potentiel hydrique de la cellule est positif, cela signifie que l’eau aura tendance à _______. L’eau se déplace naturellement d’un potentiel hydrique _____ vers un potentiel hydrique plus _____-, en suivant le gradient de potentiel hydrique.
à sortir de la cellule // élevé (positif) // plus bas (négatif)
De quoi est composée la paroi cellulaire?
Cellulose
Hémicellulose
Pectines
Lignine
Protéines
Subérine et cutine
C’est quoi la cellulose?
Longues chaînes linéaires de glucose qui forment des microfibrilles pour la rigidité.
C’est quoi l’hémicellulose?
Polysaccharides ramifiés qui se lient à la cellulose pour renforcer la structure.
C’est quoi les pectines?
Polysaccharides gélatineux qui assurent la cohésion entre les cellules et régulent la perméabilité.
C’est quoi les lignines?
Polymère qui renforce les parois secondaires des tissus ligneux, offrant rigidité et protection
C’est quoi les protéines?
Comme les extensines, impliquées dans la croissance cellulaire et la réponse aux stress.
C’est quoi subérine et cutine?
Substances dans les tissus comme le periderme et la cuticule, protégeant contre la perte d’eau et les agressions.
La paroi cellulaire du cactus:
Les cactus ont une paroi cellulaire plus fine dans leurs cellules non photosynthétique de stockage d’eau (cela confère plus d’elasticite aux cellules) .
Cela permet le maintient du potentiel hydrique des cellules photosynthétique pendant les conditions de stress hydrique.
Diffèrent type de paroi vont donner différentes propriétés de pression de turgescence aux cellules, c’est important pour le ______
transfert d’eau dans certaine plantes comme les cactus.
C’est quoi les aquaporines?
des protéines qui régulent le flux d’eau à travers les membranes cellulaires et facilitent son transport de façon sélective. Au niveau cellulaire l’eau va se déplacer par diffusion a travers la membrane mais aussi a travers l’utilisation de protéines canal spécialisées, les aquaporine qui permettent un flux beaucoup plus important et rapide.
La diffusion n’est pas suffisante pour contrôler précisément _______
les échanges d’eau.
Les aquaporines augmentent la ______ de la membrane et permettent un contrôle fin du _________.
la perméabilité de la membrane // du mouvement de l’eau.
Les aquaporines jouent un rôle clé dans ______ des cellules végétales, permettant aux plantes de réagir rapidement aux changements de _______
l’osmorégulation des cellules végétales //l’eau disponible dans leur environnement.
Les aquaporines végétales sont présentes dans la ______ et dans _______ de la vacuole pour réguler le flux d’eau dans la cellule. Chaque sous-unité d’une aquaporine végétale traverse __ fois la membrane, avec les extrémités ____ et ___ situées dans le cytoplasme. Ces canaux augmentent le flux d’eau et, grâce à leur mécanisme de régulation, permettent à la cellule de contrôler ce flux par rapport à celui des bicouches lipidiques simples.
membrane plasmique (PIPs) // la membrane du tonoplaste (TIPs) // six // N-terminale // C-terminale
C’est quoi l’Acide Abssicique ?
une hormone végétale en reponse aux stress
Acide Abssicique est responsable de la pertes des feuilles, pour garder de l eau mais régules aussi d’autres fonctions.
C’est quoi les fonctions de l’acide absiccique?
- Stress Hydrique : Régule l’ouverture des stomates pour conserver l’eau.
- Dormance des Graines : Inhibe la germination prématurée.
- Stress Environnemental : Aide à la tolérance aux stress variés.
- Croissance : Modère la croissance en conditions défavorables.
- Développement des Racines : Encourage les racines à se développer plus profondément en période de sécheresse.
Le manque d eau stimule ______
l’élongation des racines pour la recherche d’eau..
L’osmorégulation est essentielle pour les plantes dans des _______, car elle leur permet de survivre en ajustant leur contenu en eau. L’osmorégulation permet aux plantes de ______
des environnements changeants, comme les sols salins ou les périodes de sécheresse // s’adapter à des environnements variés.
Les plantes vivants dans les environnements salin on généralement un potentiel hydrique _____ pour leur permettre d’extraire l’eau de l’environnement extérieur tres riche en solutés (sel) et donc aussi négatif.
très négatif
Les plantes vivants dans les environnements salins ajustent leur potentiel osmotique en augmentant la concentration de solutés dans leurs cellules, permettant à ____
l’eau de continuer à entrer dans les cellules même lorsque l’eau du sol est rare ou salée.
C’est quoi les systèmes de signalisation à deux composants (TCS) ?
des voies de communication cellulaire essentielles pour la réponse des plantes aux stimuli environnementaux.
Ils se composent généralement de deux protéines principales : un capteur (histidine kinase) et un régulateur de réponse (proteine de type réponse régulée par les phosphore).
C’est quoi les rôles des systèmes de signalisation à deux composants?
Ces systèmes jouent un rôle dans divers processus, notamment la croissance, la réponse à la lumière, la résistance aux pathogènes et l’adaptation au stress. Ils permettent aux plantes de s’ajuster à des conditions changeantes, ce qui est vital pour leur survie et leur développement.
Comment fonctionnent les systèmes de signalisation à deux composants?
Lorsqu’un stimulus est détecté par le capteur, celui-ci phosphoryle une histidine, initiant une cascade de phosphorylation qui active le régulateur de réponse.
Le régulateur de réponse phosphorylé modifie l’expression des gènes cibles.
Exemple de systèmes de signalisation à deux composants :
ATHK1 joue un rôle dans la détection du stress osmotique chez Arabidopsis.
Lors de la transpiration, l’eau _____, créant une aspiration qui tire l’eau à travers les vaisseaux du _____ depuis les racines. La cohésion entre les molécules d’eau (grâce aux liaisons hydrogène) permet à cette colonne d’eau de rester ____, et la tension créée par l’évaporation au niveau des feuilles tire l’eau vers le haut, contre la gravité.
s’évapore des stomates des feuilles // xylème // intacte
_____% de l’eau absorbé est perdue par transpiration.
97%
L’eau entre dans la plante par les _____, voyage à travers le _____-, et est finalement perdue par ______ à travers les ____ des feuilles. Ce mouvement est essentiel à la nutrition et à la régulation thermique de la plante.
racines // xylème // transpiration // stomates
Le contact intime entre les ____ et les _____ augmente considérablement la surface disponible pour l’absorption de l’eau.
les poils radiculaires // les particules du sol
L’absorption d’eau est principalement confinée aux régions proches de ____
extrémité des racines
Diminuer la perméabilité au niveau des plus ancienne parties de la plante va permettre de _____
maintenir la tension dans le xylème permettant a l’eau d’etre absorbé plus efficacement dans les régions distantes.
La _____ imperméabilise les racines
subérine
C’est quoi l’apoplasme?
Ensemble des espaces extracellulaires et des parois cellulaires dans une plante, par lesquels l’eau et les solutés peuvent circuler librement, sans passer par les membranes plasmiques des cellules.
Dans la racine, l’eau peut se déplacer par voie ____, _____ ou ______ .
La voie ______ utilise les canaux et plasmodesmes.
La voie _____ est stoppé au niveau de la bande de Caspary ( tissu impermeable)
apoplastique // symplastique // transmembranaire (diffusion) // symplastique // apoplastique
La bande de Caspary est un tissu ____
imperméable
La subérine est :
une substance cireuse et lipidique qui s’accumule dans la bande de Caspary, Elle va former des complexes avec la lignine contribuant a l’impermebilite.
C’est quoi la cavitation?
la formation et à la croissance de bulles de gaz à l’intérieur des vaisseaux du xylème, ce qui peut interrompre le flux d’eau.
Les causes de la cavitation:
Pression Négative Élevée : Une transpiration élevée peut créer une pression négative importante dans le xylème, augmentant le risque de cavitation.
Tension dans le Xylème : Lorsque la tension exercée sur la colonne d’eau dépasse la capacité de l’eau à rester sous forme liquide, des bulles de gaz peuvent se former.
Les trachéides sont plus résistants à la cavitation grâce à :
leurs parois épaisses et à la petite taille des perforations.
les éléments de vaisseaux sont plus susceptibles à la cavitation à cause de:
leurs grandes perforations et de la pression négative plus élevée dans les vaisseaux.
Plus les arbres sont grand plus ______ est grande. Imaginer les sequoia de plus de 100 m en Colombie britannique ou les eucalyptus en Australie
la pression nécessaire en haut de la plante pour tirer l’eau vers le haut
C’est quoi la guttation?
le processus par lequel les plantes excrètent de l’eau sous forme de gouttelettes à partir des extrémités des nervures des feuilles, généralement la nuit ou tôt le matin. Ce phénomène se produit lorsque la pression racinaire est suffisamment élevée pour forcer l’eau à sortir par des structures spécialisées appelées hydathodes, situées sur les marges des feuilles ou au bout des nervures.
les structures spécialisées de la guttation:
les hydathodes
les hydathodes ne sont PAS spécialisés dans:
échanges de gaz
la guttation est _____ de la transpiration, elle se passe quand la transpiration est ______
différente // faible ou absente
La force motrice pour le mouvement de l’eau provient des _____
feuilles
Les forces capillaires dans les feuilles s’opposent aux ______ pour extraire l’eau.
forces capillaires dans le sol
Le potentiel hydrique influence directement:
Turgidité des cellules
Absorption de l’eau par les racines
Montée de la sève dans le xylème
Ouverture et fermeture des stomates
Croissance cellulaire
La force physique, sans l’implication de pompe métabolique, entraîne le mouvement de l’eau du sol vers la plante et jusqu’à l’atmosphère, le soleil étant la _______
source ultime d’énergie
Dans les cellules, la concentration en solutés étant généralement très _____, le potentiel hydrique reste ____. En revanche, dans le liquide situé entre la membrane et la paroi ainsi que dans le xylème, les solutions sont très _____, ce qui donne un potentiel hydrique plus _____.
élevée // faible // diluées // élevé (moins négatif)
_____ molécules d’eau sont transportées pour chaque molécules de CO2
400
La __________ peut contrôler la transpiration
La fermeture des stomates contrôlée par les celulles de garde
L’humidite relative dans les espace interstitiel va être a des taux proche de ______%
100%
La transpiration augmente considérablement due a l’action de ____
la lumière
Les trachéides: structure, fonction, distribution, caractéristiques
Structure : Cellules allongées, étroites avec des parois lignifiées, perforations latérales.
Fonction : Transport d’eau moins efficace, soutien mécanique.
Distribution : Gymnospermes, pterophytes, lycophytes et certaines angiospermes.
Caractéristiques : Transport plus lent, plus résistantes à la cavitation.
les vaisseaux: structure, fonction, distribution, caractéristiques
Structure : Tubes larges formés par des éléments de vaisseau alignés, avec des perforations transversales.
Fonction : Transport rapide et efficace de l’eau.
Distribution : Principalement dans les angiospermes. Mais aussi chez les fougeres.
Caractéristiques : Transport plus rapide, plus vulnérables à la cavitation. Les vaisseaux on un diametre beaucoup plus grand, la vitessse de conduction est fonction du diametre!
C’est quoi les perforations?
Les perforations sont de gigantesques béances entre deux éléments conducteurs.
C’est quoi les ponctuations?
Les ponctuations ne sont pas des trous.Ce sont des zones amincies de la paroi qui n’est plus réduite qu’à sa paroi primaire, cellulosique (et donc perméable à l’eau).
La vitesse de conduction des éléments du vaisseaux:
0.1 a 10 m/s
La vitesse de conduction des trachéides:
0,01 à 1 m/s
Comment le potentiel hydrique affecte l’absorption de l’eau par les racines ?
Les racines absorbent l’eau du sol en fonction du gradient de potentiel hydrique entre le sol et l’intérieur de la plante. Lorsque le potentiel hydrique du sol est plus élevé (moins négatif) que celui des racines, l’eau pénètre dans la plante par osmose.
Comment le potentiel hydrique affecte la montée de la sève dans le xylème?
Le potentiel hydrique contribue au transport de l’eau dans le xylème, où l’eau se déplace des racines vers les feuilles. La transpiration crée une différence de potentiel hydrique entre les feuilles (potentiel hydrique bas) et les racines (potentiel hydrique plus élevé), générant une tension qui entraîne l’eau vers le haut.
Comment le potentiel hydrique affecte la turgidité des cellules?
Le potentiel hydrique affecte la pression de turgescence des cellules végétales. Une cellule en bonne santé a un potentiel hydrique négatif, qui attire l’eau dans la vacuole, maintenant la turgescence et la rigidité de la plante. Lorsque le potentiel hydrique diminue (par exemple, en cas de sécheresse), la turgescence diminue, ce qui peut entraîner un flétrissement des plantes.
Comment le potentiel hydrique affecte l’ouverture et la fermeture des stomates?
Ouverture et fermeture des stomates : Le potentiel hydrique joue un rôle dans la régulation de l’ouverture des stomates. Lorsque l’eau est abondante et que le potentiel hydrique est élevé dans les cellules de garde entourant les stomates, ces cellules deviennent turgescentes, ouvrant les stomates et permettant les échanges gazeux. En cas de stress hydrique, les stomates se ferment pour réduire les pertes d’eau.
Comment le potentiel hydrique affecte la croissance cellulaire et l’allongement des cellules?
Un potentiel hydrique favorable favorise l’absorption d’eau dans les cellules en croissance, contribuant à leur allongement. Lorsque l’eau est limitée, la croissance cellulaire peut ralentir ou s’arrêter en raison d’un manque de pression de turgescence suffisante.
