Cours 9 Stomates

Question 1

Quel facteur est particulièrement impliqué dans la régulation de l’ouverture et fermeture des stomates en période de sécheresse ?

Answer 1

L’acide abscissique

Question 2

Quel est le rôle principal des stomates dans les plantes ?

Answer 2

La régulation de la transpiration et des échanges gazeux

Question 3

Quel effet indirect a la fermeture des stomates sur l’activité de la Rubisco ?

Answer 3

Elle augmente la photorespiration

Question 4

Quel est l’effet de la concentration élevée de K+ (potassium) dans les cellules de garde ?

Answer 4

Elle favorise l’ouverture des stomates

Question 5

Les stomates peuvent-elles se fermer sans ABA ?

Answer 5

Oui

Question 6

Quelle est la principale fonction des microfibrilles de cellulose dans la paroi cellulaire des cellules de garde ?

Answer 6

Résister aux forces de tension directionnelles

Question 7

Quel est le rôle principal des trichomes dans les plantes ?
(2 éléments de réponse)

Answer 7

Protéger la plante contre les herbivores
Protéger la plante de la dessication

Question 8

Quel sont les rôles importants de la cuticule des plantes
(2 éléments de réponse)

Answer 8

la protection contre la perte d’eau
et la protection des agents pathogènes

Question 9

Qu’est-ce que les trichomes
Elles servent à quoi ?

5 éléments de réponse

Answer 9

-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

Question 10

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

Answer 10

-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)

Question 11

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 ?

Answer 11

-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

Question 12

Quelles sont les étapes de l’ouverture des stomates ?
Dans le cytoplasme
Dans la vacuole (Antiporteur H+) ?

6 éléments de réponse

Answer 12

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

Question 13

Quelles sont les étapes de la fermeture des stomates ?
Dans le cytoplasme
Dans la vacuole

7 éléments de réponse

Answer 13

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

Question 14

Quels signaux régulent l’équilibre osmotique des cellules de garde

2 éléments de réponse

Answer 14

-Une petite quantité de lumière bleue qui est détectée par les phototropins
-L’hormone ABA

Question 15

Effets de la phototropines sur la plante
Signalisation par phosphorylation quel est le mécanisme ?

2 éléments de réponse

Answer 15

-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)

Question 16

Effets de la phototropine sur la plante:
Hyperpolarisation et mouvements d’ions quelles étapes ?

2 éléments de réponse

Answer 16

-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

Question 17

Effets de la phototropine sur la plante:
Quelles conséquences du rayonnement photo-synthétique actif ?

2 éléments de réponse

Answer 17

-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

Question 18

Qu’est-ce qui peut causer la fermeture des stomates ?

3 éléments de réponse

Answer 18

-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

Question 19

En cas de stress hydrique, qu’est-ce qui va contrôler la fermeture des stomates ?
Pourquoi est-ce que les stomates vont se fermer ?

Answer 19

-Le mécanisme hormonal de l’ABA
-Limitation de la perte d’eau

Question 20

Qu’est ce que ABA va faire augmenter dans le cytosole qui va causer la fermeture des stomates ?

Answer 20

l’augmentation de [Ca2+]

Question 21

Quelles sont les effets de ABA sur les stomates ?
Quelle est le decoulement de réactions enzymatiques ?

3 éléments de réponse

Answer 21

-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)

Question 22

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

Answer 22

-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

Question 23

Pourquoi s’intéresse-t-on tant aux stomates ?

3 éléments de réponse

Answer 23

-L’adaptation aux changements climatiques (plus de sécheresses)
-L’impact sur l’agriculture
-Régulation des échanges gazeuz et du cycle de carbone

Question 24

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

Answer 24

-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

Question 25

Quels facteurs engendre un haut taux de transpiration
pour les plantes C3 ?

3 éléments de réponse

Answer 25

-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

Question 26

Comment-sont les températures et les nicveaux d’humidité partout au Canada ?

Answer 26

-Le Canada est beaucoup plus sec
-Les températures moyennes ont été de 2 à 3 degrés de plus

Question 27

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

Answer 27

-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

Question 28

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

Answer 28

-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

Question 29

Pour un plan de Riz qu’avons-nous fait pour l’aider à résister aux changement climatiques ?

2 éléments de réponse

Answer 29

-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)