Nutrition des plantes Flashcards
Nommes-moi les micro-nutriments et leu poids sec ?
Mn, B, Mo, Ni, Cu, Zn, Fe, Cl
100 microgramme
Nommes-moi les macro-nutriments et leu poids sec ?
C, H, O, P, Mg, Ca, N, S
1000 mg
Quel éléments est essentile pour les plantes C4 ou CAM
Na+ Sodium
Quel éléments est essentile pour les plantes fixatrice d’azote ?
Co2+
Nommes-moi les éléments en ordre décroissant de leur force de l’interaction cation/argile:
Quel est le problème avec ses réponses ?
Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg > K+ = NH+ > Na+
L’aluminium n’est pas du tout essentiel à la plante :S
La solubilité des nutriments est a disponibilité maximale dans un range de pH de…
5,5 à 6,5
Alcalin = 8
Acide = 4
Lorsque le sol a un pH acide quels-sont les éléments + ou - soluble ?
+ soluble: Fe, Mn, Al
Female
Lorsque le sol a un pH basique/alcalin quels-sont les éléments + ou - soluble ?
+ solubles: Mo, Ca, S, (Mokas)
- solubles: Zn, P, Mn, B, Fe (ze n’ai pas de mon beau-frère)
Quels-sont les éléments qui peuvent faire des complex entre avec des anions et vont affecter l’assimilation ?
Fe3+
Zn2+
Mn2+
Cu+
Quels-sont les exemple de complexe que peut faire un Fe et quel est le problème lié à ce complexe (3)
- Fe3 + + H3po4- = complexe cation-anion
- Fe2O3 + 3H2O : oxyde de fer hydraté (riz)
- Fe très limitant pour la plante (agriculture)
Pas d’assimilation par la plante !
Nommes-moi de chélateurs artificiel et naturels ?
Artificiel: Sequestrène, Versénate, Soygreen
Naturel: acide citriqure, acide malique
Quel type de transport pour le: K+ ? + monde de fonctionnement
passif : canaux
Actif secondaire avec h+
Mode de fonctionnement: le transporteur se charge,
change de conformation et relâche son substrat de
l’autre côté de la membrane
Quel type de transport pour le: Cl -
passif: canaux
Mode de fonctionnement: le transporteur se charge,
change de conformation et relâche son substrat de
l’autre côté de la membrane
Quel type de transport pour le: Ca + (sort)
Passif : canaux
actif primaire: Pompe ATpase
Quel type de transport pour le: NO3-
Actif secondaire symport avec h+
Quel type de transport pour le: Po43
actif secondaire symport avec h+
Quel type de transport pour le: NO3- sucrose
actif secondaire uniport et symport avec h+
Quels-sont les facteurs qui influencent la disponiblité des minéraux ?
- pH
- Échange d’ions
- Chélation
Vrai ou faux , plus de 400
espèces de plantes sont non-photosynthétiques/hétérotrophes
vrai
Un élément est essentiel si
•si la plante ne peut pas compléter son cycle de vie en son absence
ou
•s’il fait partie d’une molécule ou
d’un constituant qui lui-même
est essentiel
Un élément doit agir directement
pour être considéré comme essentiel
Comment déterminer si un élément est essentiel à la nutrition de la plante ?
culture hydroponique
La nutrition des plantes consomme-t-elle de l’énergie ?
oui
Autotrophes ?
Organismes capable de synthétiser les substances nutritives nécessaires à partir des minéraux inorganiques de leur environnement.
Forme disponible pour la plante en : azote, phosphore et cuivre ?
NO3- nitrate , hpo42- phosphate d’hydrogene et Cu2+
Vrai ou faux : La croissance des plantes est affectée par la disponibilité des éléments minéraux
Vrai
Vrai ou faux: Le pH du sol n’affecte pas la disponibilité
des cations minéraux
Faux
L’argile dans le sol est chargé (+/-) ?
négativement
Quels est le processus dans le sol qui empêche la disponibilité des nutriments à la plante
et quelle est la solution pour ne pas subir ce procédé ?
- Particule du sol (argile) chargée négativement
- Processus de chélation: l’argile attire les cations (interaction de type électrique)
- Processus d’échange d’ionà la surface de la particule d’argile: H+vient remplacer un cation minéral (échange de cation).
- Le cation minéral devient disponible pour la plante
Quels sont les facteurs qui influencent l’échange cationique?
- Les petits cations tendent à être plus fortement liés sur les sites d’échange que les gros cations
- Les cations fortement chargés tendent à être plus fortement liés sur les sites d’échange que les cations qui ne portent qu’une charge
- La concentration en cation de la solution autour du site d’échange va influencer la direction de l’échange pour ce cation
- Résultat: force de l’interaction cation/argile:Al3+> H+ > Ca2+> Mg2+> K+= NH4+> Na+
Un sol riche en Al 3+ est un sol riche ou pauvre ?
pauvre !
La _______ à une molécule organique améliore la disponibilité de certains éléments dans des conditions où ces éléments sont normalement insolubles
Chélation
Le fais d’avoir des chélateur naturel va éviter que le …
Fer se précipite !
Pourquoi l’utilisation du phosphate en agriculture va affecter la sécurité alimentaire mondiale dans un futur proche ?
Parce que le phosphore est tiré de ressources minérales en chine et au MArcoque et c’est une ressource finie ! elle est épuisable !
Quelles sont les possibilités d’amélioration des plantes pour éviter le problème de manque de phosphate ?
Le gène PSTOL1
permet une croissance accrue des racines, ce qui permet une meilleure prise de phosphate dans le sol
en condition de déficience Plus de racines = plus grand volume de sol utilisé par la plante et plus grande
surface d’échange
Il y a un problème d’alimentation au niveau des plantes en source de Fe, outre que la chélation quels-sont le s moyens pour la plante de utiliser le Fe
Stratégie 1 (dicotylédon): Acidification du sol pour assurer la solubilité du Fe et réduction du Fe3+ en Fe2+ prcq veut pas la forme oxydé
1) Acidifie le milieu => rajoute H+ ds le milieu donc demande de l'ATP 2) On va chélater le Fe 3+ et le réduire car fomr oxydé 3) maintenant on peut prendre le Fe2+
Stratégie 2 (monocotylédon) : Transport avec le phytosidérophore + YS1 (yellow strike 1) (vésicule de transport) ex: acide muginéique
Pourquoi les anions sont encore moins disponible pour la plante.
Le fait que ses anions ne soit pas métaboliser par la plante occasionne ?
- Les nutriments chargés négativement et notamment les macronutriments Phosphate (H3PO4-) et Nitrate (NO3-) ne sont pas chélatés dans la plupart des sols. Ils sont donc labiles et sujets à des phénomènes de lessivage.
- C’est pourquoi l’utilisation d’engrais chimiques en agriculture entraîne souvent la pollution des lacs/cours d’eau (eutrophisation).
- Dans les milieux naturels N et P sont en général limitants pour la croissance des plantes.
La chélation des molécules solubles ds le sol est bon ou mauvais pour la plante ?
mauvais
La chélation des molécules insolubles ds le sol est bon ou mauvais pour la plante ?
Bon
Au niveau de la déficience chez les plantes, nous allons distinguer différents symptômes en fonction de (2)
1- Du rôle de l’élément dans la plante
2- De la mobilité de cet élément
Au niveau de la déficience chez les plantes, nous allons distinguer différents symptômes en fonction
1- Du rôle de l’élément dans la plante
2- De la mobilité de cet élément
Nommes-moi 2 exemples chaque
1- Du rôle de l’élément dans la plante
Mo : Essentiel au métabolisme de l’azote, comme le CO+
K : Régulation osmotique de la cellule
2- De la mobilité de cet élément
N : est mobile et peut être remobilisé à partir des
tissus âgés
Fe : n’est pas mobile et ne peut pas être remobilisé
entre différentes parties de la plante
Quel élément n’est pas mobile et ne peut pas être remobilisé entre différentes parties de la plante
–Calcium –Soufre –Fer –Bore –Cuivre
Quel élément est mobile et peut être remobilisé entre différentes parties de la plante
– Azote – Potassium – Magnésium – Phosphore – Chlore – Zinc – Molybdène – Sodium (Na+) plantes Mac
Donc si une plante manque d’azote sur quels feuilles allons nous percevoir les symptômes ?
Sur les vieilles
Donc si une plante manque Fer sur quels feuilles allons nous percevoir les symptômes ?
LEs nouvelles
Les éléments minéraux sont distribués dans la plante en suivant le flux de _____
Masse d’eau
•Les minéraux sont transportés dans les plantes par ____
les transporteurs.
des protéines saturables et spécifiques:
Vrai ou faux
•Pour un nutriment minéral donné il y a qu’un système transporteur.
Faux
- Pour un nutriment minéral donné il y a souvent plus d’un système transporteur.
- Ces systèmes peuvent coexister
La voie apoplasmique doit passer par ?
l’endoderme (bande de caspari)
Il y a une famille de transporteurs qui assurent la distribution de chaque nutriment dans différentes parties de la plante
Parles moi du transport du Potassium (K)
– Transporteur 1 dans l’épiderme racinaire
– Transporteur 2 pour charger le xylème
– Transporteur 3 pour charger les cellules du mésophylle dans les feuilles
– Transporteur 4 pour charger le phloème
– Transporteur 5 pour charger les cellules des méristèmes racinaires et apicaux
Transport passif
: Le transport à travers la membrane en suivant un gradient descendant électrochimique ou de concentration
Transport actif
: Le transport à travers la membrane va à l’encontre d’un gradient de concentration. Ce type de transport nécessite de l’énergie métabolique sous forme d’ATP
Transport actif primaire
- Ce type de transporteur utilise directement l’énergie de l’ATP
- Il y a couplage direct entre hydrolyse d’ATP et activité de transport.
ATPase
Transport actif secondaire ? et types ?
Ce type de transport utilise l’énergie de l’ATP de façon indirecte.
1: Uniporteur: Une seule molécule
est transportée. (uniport)
2: Symporteur: Deux molécules
différentes sont transportées
dans la même direction. (symport)
3: Antiporteur: Deux molécules
différentes sont transportées en
directions opposées. (antiport)
transport du sulfate / nitrate selon les transporteur
Transport actif secondaire
Cotransporteur (3 H+et 1 sulfate).
L’établissement d’un gradient transmembranaire de protons est dû à l’ATPase de la membrane plasmique. Qui utiliser l’ATP et le h+ de cette réaction va vers le milieu extérieur. Vu que il manque de h+ le H+ ext va amener avec lui le sulfate ou le nitrate
environ ___ % des plantes font de la symbiose mychorizienne
80%
La plante fournit du____au champignon et le champignon alimente la plante ___ et ____. Cette association étend de beaucoup la zone où la plante peut acquérir ses nutriments.
C
Énergie (sucres)
et un environnement sans O2
en minéraux (P)
(nh4)
et azote et en eau
nitrogénase (seulement ds le cas de rhizobium et anabera)
Quel type de mychorize ?
• Gloméromycètes
• Majorité des plantes
Arbuscule
Endomychorize
Quel type de mychorize ?
•Spécificité de l’association entre le champignon et l’hôte
Ectomychorize
Quel type de mychorize ?
•Principalement chez les arbres
•Principalement les basidiomycètes, ascomycètes
Réseau de Hartig
Ectomychorize
Où retrouve ton des plamtes carnivores
Dans les environnements pauvres en N (marais, tourbières, etc…)
Plusieurs espèces de la famille des légumineuses (le pois, le haricot, la luzerne, le soja, le trèfle) sont capables de former une symbiose avec une bactérie du sol, le ____
Rhizobium.
C’est dans ____ que s’effectue la fixation de l’azote atmosphérique.
Les nodules
Autres associations symbiotiques importantes qui fixent N2 sauf rhizobium
nodules ou pas ?
- La bactérie Frankia avec l’aulne et le frêne
- L’algue bleue Anabaena avec la fougère aquatique Azolla
PAS DE NODULES
Comment se déroule la nodulation chez le pois ?
- Sécrétion de flavonoïdes (spécifiques) par les poils racinaires en croissance
- Les flavonoïdes vont attirer les Rhizobium compatibles et stimuler la production de facteur nod(NF, molécules complexes) chez les bactéries.
- Le poil racinaire se courbe et englobe les bactéries dans une poche formée sur le crochet.
- Division cellulaire du cortex
5 .Formation du canal infectieux
- Canal infectieux croît vers
le pré-nodule - Les Rhizobium envahissent le nodule et se différencient en bactéroïdes
- Maturation du nodule
- Nodule mature fixant l’azote
Certaines bactéries comme Rhizobium et certaines algues bleues comme Anabaena contiennent un complexe enzymatique, la _____
Nitrogénase
N2 => NH3 ou NH4
• La fixation de l’azote atmosphérique est affectée par deux facteurs importants:
• Présence de NO3-dans le sol diminue la fixation de N2 car cela:
– Inhibe l’infection des racines par le Rhizobium
– Inhibe la croissance des nodules
– Inhibe l’activité de la nitrogénase
• La nitrogénase est inhibée par l’O2 atmosphérique.
Pour contrer: Lors de la formation du nodule, il y a mise en place de plusieurs mécanismes de contrôle de la concentration en O2à l’intérieur du nodule.
La coloration rouge d’une section transversale de nodule est due à la ____
leghémoglobine voir dia 51
Est-ce que des céréales peuvent fixer l’azote quels sont les innovations ?
Des bactéries endophytes comme:
Acetobacter
Herbaspirillumet
Azospirillum
vivent dans l’apoplasme sont capables de fixer l’azote chez les plantes non-légumineuses
Parles-moi du complexe enzymatique de nitrogénase ?
- Comme une chaîne de transport d’électron (+ferredoxine)
- Contient une protéine + Fe
- Contient une protéine + Mo + Fe
N2 + 8H2 + 16 ATP => 2 NH3 + H2
La coloration rouge du nodule est due ?
Que contient les nodules ?
- Leghémoglobine
- Bactérioïdes
- Cytochrome oxydase (élimine O2)
- Barrière imperméable à l’oxygène
Quel type de transport pour le: Na+ (sort)
Actif secondaire (antiport) avec h+
Quel type de transport pour le: sucrose (sort)
Actif secondaire : Uniport
Qu,est-ce que la chélation ?
Processus de chélation: l’argile attire les cations (interaction de type électrique)
Les (gros ou petit ) cations tendent à être plus fortement liés sur les sites d’échange que les gros cations
petits
