Gestion de l'eau et nutrition azotée

Question 1

Que font les feuilles? Les racines?

Answer 1

Feuilles :Production et exportation de sucres dans la photosynthèse=> apportent le carburant nécessaire à la croissance de la plante
Racine: Consommation de sucres, obtiennent de l’eau et des minéraux qui se déplacent dans la plante grâce à la transpiration (évaporation de l’eau)

Question 2

Quels sont les facteurs limitant la croissance des plantes?

Answer 2

-CO2
-température
-Lumière
-H2O: un important facteur limitant la productivité à la fois dans les écosystèmes naturels et dans l’agriculture
-Minéraux

Question 3

Quels sont les défis de la vie terrestre pour les plantes et quelsaues solutions clé apportées pendant l’évolution?

Answer 3

Problème 1:
-Propagation des graines hors l’eau
Solution: Dormance, résistance à la
dessiccation après libération de la
plante-mère

Problème 2:
-Compétition pour l’accès à la lumière
Solution: Port dressé (tiges rigides, lignine)

Problème 3:
-Dessiccation des partie aériennes
Solution: Cuticule protecteur avec stomates permettant de réguler la perte d’eau

Problème 4:
-Capture de l’eau:
Solution: RACINES: organes souterrains spécialisés

Problème 5:
Transport sur longue distance
Solution:
tissus conducteurs

Question 4

Pourquoi l’eau est-il un solvant particulier?

Answer 4

La propriété dipolaire de la molécule permet des liaisons d’hydrogène
==> favorisent une structure ordonnée dans l’eau pouvant s’approximer à un état cristallin (transitoirement)
- L’eau est en fait plus compacte sous sa forme liquide que solide (glace)
- La forte capacité de l’eau à former des liaisons hydrogène lui permet de s’associer avec d’autre molécules et donc de les dissoudre, c’est-à-dire, de les empêcher de rester liées entre elles

Question 5

Qu’est-ce que l’osmose? La tension superficielle et capillarité?

Answer 5

Osmose: Mouvement de l’eau depuis la
région la plus diluée vers la moins diluée

Le phénomène de capillarité de l’eau,
liée aux phénomènes d’adhésion et de
tension superficielle, contribue à son
mouvement vertical chez les plantes

Question 6

Ordre des éléments dans une coupe transversale de racine (du centre vers l’extérieur)

Quelles associations font les racines?

Answer 6

xylème>phloème>endoderme>parenchyme cortical>épiderme racinaire

Des symbioses: mycorhizes

Question 7

Quelles sont les trois voies pour l’eau absorbée par la racine de gagner le xylème?

Answer 7

(1) Voie extracellulaire (ou apoplastique) : l’eau traverse les couches cellulaires au niveau
de la paroi, sans rentrer dans les cellules

(2) Voie cellulaire de type symplastique : l’eau passe de cellule en cellule par des plasmodesmes

(3) Voie cellulaire transmembranaire : l’eau rentre dans les cellules et les compartiments subcellulaires en traversant les membranes

Question 8

Dans des cellules végétales métaboliquement active, la vacuole compte pour _______1 du volume subcellulaire.

Le passage de l’eau par les membranes biologiques est facilité par des canaux appelés _____2. De 30 à >70 gènes
codant des _______2 selon l’espèce étudiée.

Answer 8

1. plus de 80%
2. aquaporines

Question 9

Qu’est-ce que le potentiel hydrique? Quels sont les valeurs des potentiels hydriques des compartiments des cellules végetales?

Answer 9

Yw= potentiel hydrique est une mesure de « l’activité » de l’eau
=> Sa valeur en pascals dépend de
1. composantes pression (Yp)
2. chimique (Ys, potentiel osmotique)
3. gravité (Yg)

En générale, les compartiments des
cellules végétales ont des valeurs de Yw
négatives=>les fluides biologiques sont « moins concentrés » en eau que l’eau pure (à cause de la présence de solutés).

Question 10

L’entrée de l’eau dans la vacuole permet aux cellules végétales de maintenir une pression de _______1. importante. Il y a 3 scénarios:
A) Extérieure hypertonique /eau limitante
(potentiel hydrique plus________2.:
la cellule perd de l’eau vers _______3 et peut finir par entrer dans un état de plasmolyse)

B)Etat _______4
(potentiels hydriques équivalents: pas de mouvement d’eau net)

C)Extérieure hypotonique/eau non limitante
(potentiel hydrique plus haut, moins négatif: l’eau entre et la cellule maintien
un état de turgescence nécessaire
au fonctionnement de l’organisme)

Answer 10

1. turgescence
2. bas, plus négatif
3. l’extérieur
4. isotonique

Question 11

Comment se fait la régulation de la transpiration?

Answer 11

Facteur moteur de la transpiration =>l’évaporation de l’eau depuis les surfaces des cellules foliaires dans les espaces intercellulaires (phase gazeuse) et, par la suite, hors de la feuille en traversant les stomates.

• Lorsque la plante sent qu’elle est en manque d’eau==> elle peut jouer sur l’ouverture de ses stomates pour limiter la transpiration.

Question 12

Comment se fait la régulation de l’ouverture stomatique?

les stomates s’ouvrent plus:
- à________1 par rapport à l’obscurité =>permettre la capture de ___2 pour
l’activité photosynthétique (à l’exception de certaines plantes comme les plantes ____3)
- lorsque le CO2 externe est ______4
- en conditions d’apport en eau optimal.

En cas de carence en eau, la plante va mettre en place une signalisation qui conduit à la fermeture des stomates

Answer 12

1. la lumière
   2.CO2
2. CAM
3. faible

Question 13

Quelle phytorhormone joue un rôle important dans la régulation de la dormance, la germination des graines et dans la régulation de l’ouverture stomatique?

Answer 13

C’est l’ABA (l’acide abscissique)
–>s’accumule lorsque l’eau manque à la plante
–>Perception de l’ABA par les cellules de garde-
->Flux ioniques intracellulaires qui provoque une perte de la turgescence des cellules de garde
–>Diminution de la taille du pore stomatique
–>Diminution de la perte d’eau par la transpiration

Question 14

Pourquoi les plantes sont-elles si gourmandes en eau?

Answer 14

1)L’eau est un des substrats de la photosynthèse
H2O + CO2 + lumière CH2O + O2
Or: l’eau utilisée par le photosystème II
ne dépasse pas 1% de la totalité de
la quantité consommée par les
plantes

2)La transpiration, nécessaire pour la conduction de l’eau et des minéraux,
et liée à l’ouverture stomatique pour laisser entrer le CO2
1 CO2 (photosynthèse entre)–>500 H2O sortent

Question 15

Qu’estce que la photosynthèse CAM?

Answer 15

La photosynthèse CAM permet à la capture du CO2 de se dérouler surtout la nuit, lorsque les températures sont relativement fraiches et l’évaporation est relativement lente
* Le CO2 ainsi capté est stocké sous une forme provisoire jusqu’au jour quand la
photosynthèse peut avoir lieu

Question 16

Pourquoi la plante a-t-elle besoin de l’azote?

Answer 16

ACIDES AMINÉS
–>Peptides et protéines
–>Nucléotides à partir des bases azotées
–>Chlorophylle

Question 17

Dans quelles étapes du cycle de l’azote intervient l’azote?

Answer 17

Assimilation du nitrate
reduction du nitrate en ammoniac
–>Assimilation de l’ammonium
–>Fixation de l’azote

Question 18

Comment se fait l’assimilation du nitrate?

Answer 18

Le nitrate est capté au niveau des racines (par absorption depuis le sol)
-> assimilation peut se dérouler dans les racines /feuilles selon :
- espèce
- disponibilité
L’assimilation du nitrate implique deux enzymes (nitrogénase*2)

Question 19

Alors que la quasi-totalité des plantes sont capables de réduire le nitrate en ammonium, la fixation du N2
n’est trouvée que chez _____ ______1

La nitrogénase n’est pas une enzyme de plante
–>symbisose avec Rhizobium spp.–>______2

Answer 19

1. certaines bactéries
   2.nodosités

Question 20

Cycle de l’azote. Choisir la ou les bonne(s) affirmation(s).
A. Les plantes participent d’une manière importante à toutes les réactions principales impliquées dans le cycle de l’azote.
B. Parmi les molécules qui sont interconverties dans le cycle de l’azote, on compte le nitrate, le nitrite, l’ammonium, le diazote
(N2), et l’azote organique (acides aminés, protéines, etc).
C. Dans le cycle de l’azote, les plantes participent surtout aux réactions permettant d’oxyder des formes d’azotes réduites comme l’ammonium en formes plus oxydées comme le nitrate.
D. Même si les plantes peuvent réaliser plusieurs réactions impliquées dans le cycle de l’azote, c’est surtout leur capacité à fixer le N2 en ammonium qui est la plus importante d’un point de vue écologique ou encore agronomique. Ceci est possible grâce à la
nitrogénase codée par un gène du génome nucléaire végétal.

Answer 20

B. Parmi les molécules qui sont interconverties dans le cycle de l’azote, on compte le nitrate, le nitrite, l’ammonium, le diazote (N2), et l’azote organique (acides aminés, protéines, etc).

Question 21

** Assimilation du nitrate et de l’ammonium. Choisir la ou les bonne(s) affirmation(s).**
A. La conversion du nitrate en ammonium chez les plantes implique des réactions réductrices qui dépendent du NADH et de la ferrédoxine comme source d’électrons.
B. Deux enzymes successives assurent la conversion du nitrate en ammonium. Il s’agit, d’abord, de la nitrogénase et, ensuite, de la nitrogénase réductase.
C. Quelle que soit sa provenance (absorption directe, réduction du nitrate, fixation du N2 par des bactéries symbiotiques), l’ammonium est assimilé en matière organique essentiellement par la voie GS/GOGAT.
D. La voie GS/GOGAT est nommée ainsi puisque ces termes sont des abréviations qui font référence à deux enzymes appelées glutamine synthétase et glutamine:2-oxoglutarate aminotransférase.

Answer 21

A. La conversion du nitrate en ammonium chez les plantes implique des réactions réductrices qui dépendent du NADH et de la ferrédoxine comme source d’électrons.

C. Quelle que soit sa provenance (absorption directe, réduction du nitrate, fixation du N2 par des bactéries symbiotiques), l’ammonium est assimilé en matière organique essentiellement par la voie GS/GOGAT.

D. La voie GS/GOGAT est nommée ainsi puisque ces termes sont des abréviations qui font référence à deux enzymes appelées glutamine synthétase et glutamine:2-oxoglutarate aminotransférase.