Cours 9 Stomates Flashcards
Quel facteur est particulièrement impliqué dans la régulation de l’ouverture et fermeture des stomates en période de sécheresse ?
L’acide abscissique
Quel est le rôle principal des stomates dans les plantes ?
La régulation de la transpiration et des échanges gazeux
Quel effet indirect a la fermeture des stomates sur l’activité de la Rubisco ?
Elle augmente la photorespiration
Quel est l’effet de la concentration élevée de K+ (potassium) dans les cellules de garde ?
Elle favorise l’ouverture des stomates
Les stomates peuvent-elles se fermer sans ABA ?
Oui
Quelle est la principale fonction des microfibrilles de cellulose dans la paroi cellulaire des cellules de garde ?
Résister aux forces de tension directionnelles
Quel est le rôle principal des trichomes dans les plantes ?
(2 éléments de réponse)
Protéger la plante contre les herbivores
Protéger la plante de la dessication
Quel sont les rôles importants de la cuticule des plantes
(2 éléments de réponse)
la protection contre la perte d’eau
et la protection des agents pathogènes
Qu’est-ce que les trichomes
Elles servent à quoi ?
5 éléments de réponse
-Des excroissances sur la plante (poils ou épines)
-Capture de l’humidité
-Protection contre les radiations solaires
-Réduction de la perte d’eau (Force l’eau à passer par les stomates)
-Protection contre les herbivores
Qu’est ce qui permet aux stomates de s’ouvrire ?
Qu’est-ce qui permet au stomate d’avoir une forme circulaire ?
Quelle taille peut atteindre les cellules de garde ?
4 éléments de réponse
-Lorsqu’il y a des l’eau les stomates vont s’ouvrir de manière asymétrique par turgescence
-À l’ouverture les microfibrilles sont radiaires pour donner la forme circulaire (L’orientation des microfibrilles influence la direction de l’expansion)
-Les parois cellulaires soutiennent la pression interne
-Jusqu’a 5μm d’épaisseur (Juste 1-2μm dans l’épiderme)
Lors de l’ouverture des stomates:
Que ce passe-t-il aux [Ions] ?
Qu’est ce que le potentiel osmotique fait pour permettre l’ouverture des stomates ?
-La [K+] passe de 100mM à 400-800mM
-Il y a diminution du potentiel osmotique/hydrique dans les cellules de garde, donc l’eau entre
Quelles sont les étapes de l’ouverture des stomates ?
Dans le cytoplasme
Dans la vacuole (Antiporteur H+) ?
6 éléments de réponse
Cytoplasme
-Les phototropines activées par la lumière bleue vont activer les H+-ATPases
-Les H+-ATPases pompent les H+ et baisse le potentiel membranaire de l’intérieur de la cellule (hyperpolarisation plus négatif dans la cellule)
-L’hyperpolarisation va activer les canaux K+ voltage dépendant et le faire entrer dans la cellule
-Des symporteurs Chlorure (Anions) vont le faire entrer dans la cellule
-L’entrer de K+ et Cl- vont faire entrer l’eau par aquaporine
Vacuole:
-Le K+ est concentré dans la vacuole par mécanisme antiporteur et le Cl-/eau va enter par canaux
Quelles sont les étapes de la fermeture des stomates ?
Dans le cytoplasme
Dans la vacuole
7 éléments de réponse
Cytoplasme
-Élévation de l’ABA ou CO2 dans le cytoplasme va augmenter la [Ca2+]
-Le Ca2+ active le pompage des Cl- à l’extérieur de la cellule
-Le Ca2+ inhibe l’H+-ATPase
-La sortie de Cl- depolarise la membrane interne (plus positif dans la cellule) et active les cannaux K+ externes qui font sortir le K+
-La sortie de K+ va modifier le potentiel osmotique et faire sortir l’eau par aquaporines
Vacuole
-Le Ca2+ va activer les canaux K+ dépendant et il va sortir de la vacuole, car la [K+] dans le cytoplasme descent en raison du pompage de Cl-
-La membrane coté cytoplasme du tonoplasme se dépolarise et le Cl- va sortir ce qui engendre la sortie de l’eau
Quels signaux régulent l’équilibre osmotique des cellules de garde
2 éléments de réponse
-Une petite quantité de lumière bleue qui est détectée par les phototropins
-L’hormone ABA
Effets de la phototropines sur la plante
Signalisation par phosphorylation quel est le mécanisme ?
2 éléments de réponse
-Lumière bleue active les kinases phototropines qui activent CBC qui inhibent la sortie de Cl- du cytoplasme ce qui augmente [Cl-] dans le cytoplasme
-Les kinases phototropines actives les complexes BLUS1/kinases et engendre des phosphorylations ce qui enlève les protéines 14-3-3 qui inhibes les H+-ATPase. Ainsi, les H+-ATPase sont activées (étapes 2)
Effets de la phototropine sur la plante:
Hyperpolarisation et mouvements d’ions quelles étapes ?
2 éléments de réponse
-Les H+-ATPase activés hyperpolarisent la membrane plasmique et font entrer le K+ dans les cellules de garde (étape 3)
-L’absoption des K+, Cl- et Malate2- dans la vacuole réduit le potentiel hydrique et entrtaine l’absorption d’eau et ouvre le stomate
Effets de la phototropine sur la plante:
Quelles conséquences du rayonnement photo-synthétique actif ?
2 éléments de réponse
-Augmentation de la production d’ATP dans les chloroplastes et l’activité ATPase
-Augmentation de la production de caroténoide qui protègent les membranes et sont précurseurs de l’ABA
Qu’est-ce qui peut causer la fermeture des stomates ?
3 éléments de réponse
-L’obscurité de la plante puisque la photosynthèse va cesser et il n’y a pas de besoin de garder les stomates ouverts
-Une forte [CO2] dans l’air ou autour des stomates peut provoquer la fermeture
-Une réduction de température réduit l’activité enzymatique et une trop grande température va engendrer une perte d’eau
En cas de stress hydrique, qu’est-ce qui va contrôler la fermeture des stomates ?
Pourquoi est-ce que les stomates vont se fermer ?
-Le mécanisme hormonal de l’ABA
-Limitation de la perte d’eau
Qu’est ce que ABA va faire augmenter dans le cytosole qui va causer la fermeture des stomates ?
l’augmentation de [Ca2+]
Quelles sont les effets de ABA sur les stomates ?
Quelle est le decoulement de réactions enzymatiques ?
3 éléments de réponse
-ABA se fix à des récepteurs du cytosol (RCAR/PYR/PYL) qui vont inhiber l’activiter de PP2C qui libère la kinase OST1 et la OST1 est un régulateur positif
-OST1 va activer la RBOH qui produit des ERO. Ces ERO vont ouvrir les canaux Ca2+ qui vont le faire entrer dans la cellule.
-L’entrée de Ca2+ va stimuler la sortie d’anions (A-) en milieu extra cellulaire (Étape 2)
Qu’est-ce que l’efflux d’anions (A-) va entrainer lors du processus de fermeture des stomates ?
Quel est l’effet net de ABA sur la stomate ?
3 éléments de réponse
-L’efflux d’anions va entrainer la dépolarisation de la membrane plasmique activant les canaux GORK qui font sortir le K+ de vacuole/cytosole
-l’inhibtion de PP2Cs par ABA (activation de OST1) va inhiber les canaux/pompes qui font l’accumulation d’ions lors de l’ouverture (H+-ATPases et canaux K+)
-La perte de K+ et de Cl-/malate2- des cellules qui font sortir l’eau
Pourquoi s’intéresse-t-on tant aux stomates ?
3 éléments de réponse
-L’adaptation aux changements climatiques (plus de sécheresses)
-L’impact sur l’agriculture
-Régulation des échanges gazeuz et du cycle de carbone
Quel est le ratio de transpiration des plantes C3 - C4 et CAM ?
Quel est l’impacte d’un ratio plus faible ?
4 éléments de réponse
-400 molécules d’eau sont perdues pour chaque molécule de CO2 (1:400)
-C4 est de 1:150
-CAM est de 1:50
-Une transpiration plus optimales, mais une croissance plus lente
Quels facteurs engendre un haut taux de transpiration
pour les plantes C3 ?
3 éléments de réponse
-Le [gradient] de la perte d’eau est 100 fois plus importante que le [gradient] de gain de CO2 par la plante (l’eau a une grande tendance à sortir de la plante)
-Les grosses molécules de CO2 diffuses 1.6 fois plus lentement dans l’air que l’eau puisque le coefficient de difusion du CO2 est plus faible
-Le CO2 doit traverser plus de membranes (3+) pour être fixé ce qui augmente la résistance
Comment-sont les températures et les nicveaux d’humidité partout au Canada ?
-Le Canada est beaucoup plus sec
-Les températures moyennes ont été de 2 à 3 degrés de plus
Quelles sont les effets du stress hydrique ?
Quelles sont les effets de la réponses au stress hydrique ?
Regdrader la slide “effet de sécheresse” du cours 9
-Une réduction de la photosynthèse et des processus de la plante qui fait une réduction de rendement (même avec les engrais)
-Un maintien de la photosynthèse et des processus végétales ce qui améliore le rendement
Pour aider les plantes à résister aux changements climatiques, qu’est-ce qu’il est possible de faire ?
Donner des exemples ?
2 éléments de réponse xD
-Prendre des capacités de certaines plantes et les donner à d’autres par transgénie
-Thermostabilité
-Modifier les stomates pour absorber plus de CO2
-Optimiser les racines pour l’absorption d’engrais
-Des modifications qui réduisent la salinité du Xylème
-Réduire la rupture de gousse lors de fortes pluies
-Plus de résistances aux maladies
Pour un plan de Riz qu’avons-nous fait pour l’aider à résister aux changement climatiques ?
2 éléments de réponse
-Augmenter le nombre de stomates et la réduction de la taille (Meilleur efficacité de transpiration et baisse de température végétale)
-Racine plus profondes et xylème plus étroit (Meilleur absorbption de l’humidité)
