Eau (GE 1) Flashcards
Quelles sont les propriétés physico-chimiques de l’eau?
Cohésion
Système d’oxydoréduction
Transparence
Diffusion
Définition du potentiel hydrique
Énergie disponible à une substance pour faire un travail sans changement de température dans l’eau
Détermine le sens du mouvement de l’eau à travers une membrane
Par quels facteurs (3) est influencé le potentiel hydrique?
Concentration en solutés
Pression hydrostatique
Gravité
Matrice (négligeable dans les cellules)
Comment est calculé le potentiel hydrique au niveau cellulaire?
Potentiel hydrique = potentiel de pression + potentiel osmotique
Comment se déplace l’eau?
Milieu où la pression hydrique est la plus grande vers celle qui est la plus faible
Par quelle relation est calculé le potentiel osmotique?
Relation de van’t Hoff
Quelle est la relation de Van’t Hoff?
Pot. osmotique = -CsRT
Où
Cs = concentration molaire totale des solutés (ions ou molécules)
R = constante des gaz parfaits (0,0083 ou 8,32 J/mol K)
T = température absolue en degrés Kelvin
Vrai ou faux : le potentiel osmotique peut avoir une valeur positive?
Faux
Quelles conditions favorisent la turgescence?
Potentiel de pression positif
Concentration en sels à l’extérieur < qu’à l’intérieur
Quelles conditions favorisent la plasmolyse?
Potentiel de pression nul
Concentration en sels à l’extérieur > qu’à l’intérieur
Dans quel cas le potentiel de pression est-il = à 0?
Lorsque la solution est hypertonique ou isotonique
Dans quel cas le potentiel de pression est-il négatif?
Lors de la transpiration
Dans quel cas le potentiel de pression est-il positif?
Turgescence - le milieu est hypotonique (plus de sels à l’intérieur qu’à l’extérieur de la cellule)
Quels sont les facteurs qui influencent le potentiel hydrique?
Accumulation d'osmolytes Épictèse Température Oxygène Degré de transpiration des feuilles Humidité de l'air (influence la transpiration)
Quelles sont les trois phases du sol?
Solide
Liquide
Gazeuse
Comment la texture et la structure du sol influencent l’absorption de l’eau dans la plante?
Circulation de l’air et de l’eau
Rétention de l’eau
Pénétration des racines dans le sol
Comment décrit-on l’humidité dans le sol?
Teneur en eau : poids d’eau d’un échantillon donné /
poids de l’échantillon sec
Qu’est-ce qu’est la capacité au champ?
Eau retenue dans le sol par saturation mais après drainage des surplus = eau du sol qui résiste aux forces de gravité. Dépend du type du sol
Qu’est-ce qu’est le point de flétrissement ultime? (PFPU)
Taux d’humidité du sol où l’eau n’est plus utilisable ou disponible pour la plante.
Si elle atteint ce point, elle ne peut plus retourner en arrière et faire de la turgescence
Comment est calculée la réserve utilisable?
Capacité au champ - Point de flétrissement ultime
Comment les plantes halophytes sont-elles adaptées à un sol salé?
Pouvoir d’épictèse élevé
Maintient d’un faible potentiel osmotique dans les vacuoles
Diminution de la perméabilité membranaire
Parfois, excrétion des sels
Pourquoi est-ce que l’absorption de l’eau par les racines est un phénomène passif?
Différence négative entre le potentiel hydrique du poil absorbant et celui du sol
Quelles sont les voies d’absorption de l’eau dans la racine?
Voie apoplastique (dans les parois) Voie symplastique (dans la membrane) Voie transcellulaire (plus rare)
Quelle voie d’absorption doit impérativement être utilisée pour passer la bande de Caspari?
Voie symplastique (dans la cellule)
Quelle voie d’absorption doit être utilisée pour entrer dans le xylème?
Voie apoplastique
Quelle est la composition de la sève brute
Eau
Sels très dilués
Quelques composés organiques
Sucres simples en cours de parcours
Quel est le rôle des aquaporines?
Protéines membranaires formant un canal sélectif à eau (bloque ions) = diffusion facilitée
Permet de varier le taux de diffusion, mais pas la direction
Qu’est-ce qu’est la guttation?
Perte d’eau (sève) à l’état liquide par les hydathodes
Structures impliquées dans l’ascension de l’eau dans la plante
Le xylème :
Trachéides (Angiospermes et Gymnospermes)
Éléments de vaisseaux (Angiospermes)
Quelles sont les 3 théories qui expliqueraient le phénomène d’ascension de l’eau dans la plante?
Capillarité
Pression positive à partir du bas
Tension-cohésion
Quelle théorie est la plus plausible pour expliquer l’ascension de l’eau dans la plante?
Tension-cohésion
Expliquer la théorie de l’ascension de l’eau par capillarité
L’eau monte à cause du petit diamètre des tubes pour le transport de la sève comme dans un capillaire
Dans quel cas la théorie de la capillarité pourrait fonctionner?
Chez les petites plantes et les fleurs coupées (xylème avec un diamètre plus faible - pour les grandes plantes, ne fonctionne pas
Expliquer la théorie de l’ascension de l’eau par la pression
Apparition du phénomène de guttation - perte d’eau à cause de la forte pression racinaire
Quand il y a une faible transpiration (nuit), pression augmente et avec auxine
Diminue si transpiration importante, absence d’oxygène ou présence d’inhibiteurs (KCN, fluoroacétate) de la respiration
Quel(s) théorie(s) fonctionne par métabolisme passif? Actif?
Passif : capillarité et tension-cohésion (?)
Actif : pression positive (rejet actif de l’eau dans le xylème)
Dans quel cas la théorie de la pression positive pourrait fonctionner?
Jeunes plantules: fournir l’eau avant que la photosynthèse et transpiration soient efficace
Au printemps: fournir l’eau aux jeunes bourgeons
Nuit: reprise de la turgescence après transpiration intense
Expliquer la théorie de l’ascension de l’eau par tension-cohésion
Mécanisme provoqué par la transpiration
Eau tirée vers le sommet de la plante à cause de la transpiration et les ponts H entre les molécules d’eau qui les tiennent ensemble -> formation d’une colonne d’eau
Montée aussi à cause de la pression négative provoquée par la transpiration
Dans quel cas la théorie de la tension-cohésion pourrait fonctionner?
Quand la transpiration est abondante (jour)
Comment est maintenue la colonne d’eau?
Intégrité peut être déstabilisée s’il y a une bulle d’air
Emprunte un vaisseau parallèle (autre ramification)
Bulles éliminées par le parenchyme
Poussée racinaire remplit le trou
Qu’est-ce qu’est un hydrathode?
Tissu sécréteur qui rejette l’eau issue d’un vaisseau de xylème par des orifices
Où se fait la transpiration chez les feuilles?
Feuilles (stomates)
Cuticule
Tiges (lenticelles)
Qu’est-ce qui contrôle la transpiration?
Ouverture et fermeture des stomates
Trois effets d’une augmentation du CO2 atmosphérique sur la croissance des plantes
Si assez de nutriments : croissance augmentée (stomates se referment en certaine proportion)
Acidification des cours d’eau : ?
Augmentation de la température : nouvelles maladies phytopathogènes à des lieux où il n’y en avait pas dans le passé
Organisation des cellules de stomates
Deux cellules de garde, réniformes - parois épaisses fusionnées à leur extrémité
Ouverture = ostiole
Chambre sous-stomatique pour la vapeur d’eau
Chez les graminées : cellules annexes (accessoires), les cellules sont sous la forme d’haltères
Parfois : elliptiques - cellules annexes souvent absentes
La résistance cuticulaire est-elle élevée ou faible dans le cas de la transpiration?
Élevée
La résistance stomatique est-elle élevée ou faible dans le cas de la transpiration?
Faible quand les stomates sont ouvertes
La résistance de la couche limite est-elle élevée ou faible dans le cas de la transpiration?
Élevée
Qu’est-ce qu’est l’évapotranspiration?
Quantité d’eau qui s’évapore par le sol, les nappes liquides et la transpiration des végétaux.
Comment la transpiration varie-t-elle au cours d’une journée?
Jour : stomates ouvertes, transpiration abondante
Nuit : stomates fermées, peu de transpiration
Qu’est-ce qu’est la conductance stomatique?
Mesure numérique du taux maximal de passage soit de l’eau (vapeur), soit du CO2 dans les stomates - représente le degré d’ouverture des stomates et le taux de photosynthèse
Quels sont les 3 signaux permettant d’amorcer l’ouverture des stomates?
Lumière
Température
CO2 interne
Quel est l’effet de la lumière sur l’activité membranaire des stomates?
Activation de pompes à protons H+-ATPase
Quel est l’effet de la sortie des H+ de la cellule?
Création d’un gradient électrochimique
Qu’arrive-t-il suite à l’activation des pompes à protons?
Sortie du H+
Entrée du K+ par pores et accumulation
Entrée de Cl- et malate2- pour équilibrer le K+
Diminution du potentiel osmotique - eau entre
Stomates ouvrent
Quel est le mécanisme pour la fermeture des stomates?
Perte du signal d’ouverture Sortie de K+ et de Cl- Augmentation du potentiel osmotique Sortie eau Perte de turgescence
Qu’est-ce qu’est la résistance stomatique?
Inverse de la conductance stomatique
Résistance aux échanges gazeux
Quel est l’impact du saccharose dans l’ouverture des stomates?
Permet de coupler l’ouverture avec le taux de photosynthèse
Concentration du saccharose (photosynthèse) augmente lentement le matin.
Après la sortie du K+, devient l’osmoticum dominant
Diminue en fin de journée = fermeture des stomates
Quelle hormone est responsable que la plante suive le cycle circadien?
Acide abscissique
Comment est-ce que l’eau influence la transpiration?
Peu d’eau = stress hydrique
Beaucoup d’eau = beaucoup de transpiration
Lumière
Humidité relative
Comment est-ce que le vent influence la transpiration?
Augmente la transpiration: disperse la vapeur d’eau
autour des feuilles
Augmente le dessèchement du sol
Comment est-ce que la lumière influence la transpiration?
Ouverture des stomates = transpiration
Augmente la température de la feuille: vaporisation de l’eau et transpiration
Environ 45% de l’énergie lumineuse absorbée par les feuilles sert à vaporiser l’eau
Comment est-ce que l’humidité relative influence la transpiration?
Sa diminution réduit la pression de vapeur et favorise la transpiration
Une sécheresse modérée accentue la transpiration, alors qu’une forte sécheresse la diminue (fermeture des stomates)
Comment est-ce que la température influence la transpiration?
Ouverture maximale des stomates à 30°C
À température plus élevée, fermeture des stomates - comme effets de la sécheresse
Qu’est-ce qu’indique le coefficient de transpiration?
Mesure des pertes d’eau par rapport au gain en carbone (fixation du CO2), donc représente l’efficacité photosynthétique d’une espèce
Montre combien de molécules d’eau sont requises pour faire entrer une molécule de CO2
Comment varie la transpiration selon les espèces?
Plantes C3 : Plus de molécules d’eau sont perdues pour chaque molécule de CO2 fixée (CT = 500-700)
Plantes C4 : Généralement moins d’eau transpirée (plus efficace) par CO2 fixé (CT près de 250-350)
Plantes CAM :
Encore plus efficace (CT = 50-100)
Rôles de la transpiration (4)
- Ascension de l’eau et translocation de la sève brute
- Dissipation de la chaleur
- Échanges gazeux
- Parfois néfaste
DONC, essentielle pour la photosynthèse car apporte l’eau, le CO2 et les éléments minéraux
Comment varie la transpiration au cours d’une année?
Printemps/été : transpiration maximale
Été : transpiration peut être faible
Automne : transpiration reprend un peu
Hiver : faible transpiration
Comment mesure-t-on la transpiration?
Par l’évapotranspiration, qui est la quantité d’eau transpirée par les plantes et par le sol.
Quels sont les facteurs qui influencent l’absorption de l’eau dans la plante?
Teneur en eau du sol (accumulation de solutés…)
Composition du sol (notamment en sels)
Température
Lumière
Activité des poils absorbants et racines
Degré de transpiration des feuilles
Humidité relative de l’air
Comment s’adaptent les plantes aux variations du potentiel osmotique?
Halophytes (plantes adaptées aux milieux salés) :
- maintiennent un faible pot. osmotique dans les vacuoles
- diminution de la perméabilité membranaire
- parfois, excrétion des sels par sécrétion ou concentration dans des feuilles qui vont tomber (vieilles)
Quelles sont les forces de rétention de l’eau dans le sol?
- Osmotique : attraction exercée par les ions de la solution du sol; faibles
- Matricielles : liaisons entre l’eau et la structure du sol
- D’imbibition : attractions électrostatiques entre particules et eau (« forces colloïdales »)
- Capillaire : tension superficielle qui retient l’eau dans les interstices
Qu’est-ce qu’est l’épictèse?
Absorption supplémentaire de sels minéraux pour maintenir le potentiel osmotique interne inférieur à celui du milieu; nécessite un transport actif (dépense d’énergie)
Comparer l’état floculé de l’état dispersé
État floculé : colloïdes neutres s’agglomèrent ce qui diminue la compacité en augmentant la porosité. Favorable à la végétation.
État dispersé : colloïdes chargés se repoussent, ce qui forme une boue où les échanges gazeux sont difficiles
Qu’est-ce qu’est l’osmose?
Diffusion passive d’un solvant (eau) au travers d’une membrane semi-perméable qui sépare deux milieux
de concentrations en solutés différentes.
À quoi servent les osmolytes?
À contrer les sols desséchés (empêche l’eau de sortir de la cellule)
Qu’est-ce qu’est le point de flétrissement permanent initial?
Taux d’humidité du sol où l’eau est peu disponible à la plante
Début de perte de turgescence des feuilles (âgées)
Début de plasmolyse
Vrai ou faux : au point de flétrissement permanent ultime, il est possible de retourner en arrière en arrosant la plante.
Faux : seulement si au point de flétrissement permanent initial
Qu’est ce qui différencie la structure du sol de sa texture?
Structure : agencement de ses constituants
Texture : grosseur des particules
Le transport de l’eau est-il un phénomène passif ou actif? Pourquoi?
Toujours passif : suit le potentiel hydrique par osmose
Pourquoi les CAH sont chargés négativement?
Acides humiques
Quelle est l’importance de la solution du sol comme source d’approvisionnement?
Pour l’absorption, les éléments nutritifs doivent être dans la solution du sol
Pourquoi doit-on ajouter des engrais lors de la culture des plantes en champ?
Pas de recyclage des nutriments
