Séance 6 - La tige

Question 1

Vrai ou Faux: Le procambium va se différencié en xylème, phloème et cambium.

Answer 1

Faux: Le cambium n’est pas un tissu différencié. Il est simplement le résidu de procambium après la différenciation du xylème et du phloème.

Question 2

Que sont les rôles de l’épiderme?

Answer 2

• Photosynthèse (il y a présence de stomates et de chloroplastes. Ceci n’est pas la fonction principale de l’épiderme, donc ils ne sont pas là en grande quantité, mais plus la tige est verte, plus il y en a).
• Protection (grâce à la cuticule).

Question 3

Que sont les caractéristiques et les rôles du parenchyme?

Answer 3

Caractéristiques:
-Cellules peu différenciées
-Généralement arrondie en coupe transversale et allongée en coupe longitudinale
-Parois cellulaires primaire
Rôles:
-Soutien (dans les jeunes tissus)
-Accumulation des réserves
-Dédifférenciation en cellules méristématiques (cas particulier des bourgeons adventifs)

Question 4

Quelle est l’organisation d’un faisceau conducteur?

Answer 4

• Protophloème
• Métaphloème (il est quasiment impossible de distinguer les deux phloèmes, mais il a relativement plus de métaphloème et le protophloème est par dessus)
• Cambium (dur à voir, mais c’est l’intersection entre le phloème et le xylème).
• Métaxylème
• Protoxylème (plus facile à distinguer entre les xylèmes, métaxylème à des cellules grosses et pâles et le protoxylème à des cellules plus petites et foncées).

Question 5

Décrivez l’organisation de la tige chez les monocotylédones.

Answer 5

• Nombre élevé de faisceaux vasculaires
• Disposition des faisceaux un peu partout dans la tige, donc pas de différenciation entre la moelle et le cortex
• Absence d’un cambium

Question 6

Distinguez entre le collenchyme, le sclérenchyme et le xylème en terme de leur fonction en tant que tissus de soutien.

Answer 6

Collenchyme:
-Parois primaires épaisses (on dirait qu’il y a une colle entre les cellules)
-Uniquement chez les dicotylédones
-Composé de cellules vivantes
Sclérenchyme:
-Fibres (cellules très allongées)
-Parois secondaires
-Chez les monocotylédones, se retrouve parfois sous l’épiderme
-Chez les monocotylédones et les dicotylédones
-Composé de cellules mortes
Xylème:
-Parois secondaires
-Chez les deux
-Composé de cellules mortes (les cellules peuvent être vivantes dans le xylème, mais quand il joue un rôle de support, les cellules sont mortes).

Question 7

Décrivez les généralités des parois cellulaires secondaires chez les herbacées.

Answer 7

Organisation:

• Couches de microfibrilles
• Matrice d’hémicellulose et de lignine
• S’installe à l’intérieur de la paroi primaire
• Présence de ponctuations

Question 8

Qu’est-ce que la lignine?

Answer 8

Lignine: composé phénolique qui donne de la diversité dans la composition. Va se déposer dans la paroi et l’imprégner. Elle rend la paroi hydrophobe et plus solide. Synthèse commence dans le cytosol, polymérisation dans la paroi après élimination des glucoses.

Question 9

Qu’est-ce que la fenêtre foliaire et la trace foliaire? Quel comportement est induit par la présence de ces deux phénomènes, et pourquoi est-il important?

Answer 9

Trace foliaire: Les faisceaux qui quittent la tige pour alimenter la feuille (pétiole).
Fenêtre foliaire: Espace crée dans la tige par la trace foliaire.
Pour combler la fenêtre foliaire, il va y avoir division des faisceaux pour remplacer les faisceaux qui alimentent des feuilles.

Question 10

Quelle est la grande différence entre le développement de la tige chez les herbacées et chez les plantes ligneuses?

Answer 10

Les faisceaux individuels vont devenir un anneau continu de faisceaux. Le phloème va devenir très dur à voir.

Question 11

Distinguez entre les traces foliaires et les traces raméales dans une plante ligneuse.

Answer 11

• Fenêtres foliaires chez les tiges de l’année
• Fenêtres raméales lors du développement des bourgeons latéraux (donc branches)
• Disparition éventuelle des fenêtres par ajout de xylème secondaire au cours des années.

Question 12

Décrivez la nature des cellules dans le xylème.

Answer 12

Trachéides:
-Cellules allongées et mortes à maturité
-Parois secondaires
-Parois mitoyennes primaires
Vaisseaux:
-Grosses cellules allongées et mortes à maturité
-Parois secondaires
-Disparition des parois mitoyennes
Fibres de sclérenchyme:
-Cellules très allongées à bouts effilés
-Généralement mortes à maturité, parfois secondaires très épaisses
Cellules parenchymateuses:
-Cellules arrondies
-Vivantes, parois primaires épaisses

Question 13

Décrivez l’organisation des trachéides et des vaisseaux dans le xylème.

Answer 13

Trachéides:
-côte à côte: échanges via les ponctuations
-Forment des files de cellules
Vaisseaux:
-côte à côte: échanges via les ponctuations
-s’empilent pour former de longs vaisseaux.

Question 14

Que sont les avantages et les inconvénients des vaisseaux?

Answer 14

Avantage:
-Facilement d’écoulement de la sève (large diamètre et abscence de parois mitoyenne
Désavantage:
-Parois moins résistantes (nécessite l’ajout de sclérenchyme pour renforcer)

Question 15

Pourquoi la lignification est-elle discontinue dans le protoxylème?

Answer 15

Parce qu’il faut continuer d’allonger les faisceaux vasculaires pour pouvoir continuer la croissance. On permet ainsi la croissance des tissus tout en supportant le xylème.

Question 16

En générale, quelle est la direction du mouvement de l’eau? Comment la plante va t’elle profiter de ce mouvement?

Answer 16

De Ψ élevé (moins négatif, plus près de 0) vers Ψ faible (plus négatif). La plante va donc continuellement ajuster sa valeur de Ψ pour qu’elle continue à être plus négatif. L’eau du sol (qui va être moins négative parce que la plante s’ajuste) va être forcer à aller du sol jusqu’à la plante.

Question 17

Classez les éléments suivants en fonction du plus faible Ψ (donc le plus négatif) jusqu’au plus élevé (donc le moins négatif): racine, mésophylle, xylème. À quoi est lié le Ψ dans ces trois éléments?

Answer 17

Mésophylle, xylème, racine. Dans les cellules de mésophylle ainsi que dans les racines, le Ψ est surtout lié à π (la pression osmotique). Dans le xylème, le Ψ est surtout lié à force de P (la pression hydrostatique, qui est une force négative).

Question 18

Quel est le moteur du transport d’eau dans les tiges? Comment la plante va-t-elle favoriser ce moteur?

Answer 18

Le moteur est l’évaporation de l’eau de la surface des cellules de mésophylle. La plante va favoriser cette évaporation en aillant plusieurs espaces intracellulaires.

Question 19

Quel est le rôle de la paroi cellulaire au niveau folliaire pour le transport d’eau?

Answer 19

L’eau va être déplacée à travers le cytoplasme jusqu’à la paroi. Il va y avoir une inhibition de la paroi qui va mener à de l’évaporation au niveau de la paroi.

Question 20

Que sont les 3 forces impliquées dans le deplacement d’eau dans le xylème?

Answer 20

Cohésion:
-Maintien d’une colonne d’eau via les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau
Adhésion:
-Adhésion de la colonne d’eau aux surfaces via les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau et la paroi du xylème.
-La paroi est cependant partiellement hydrophobe dû à la présence de lignine.
Ces deux forces permettent l’ascension capillaire, ce qui explique le mouvement d’eau dans des petites plantes. Dans des grosses plantes, il nous faut cependant une troisième force.
Tension:
-Il va y avoir absorption d’eau dans la racine par osmose (π élevé donc Ψ faible)
-Montée d’eau par pression hydrostatique négative (donc une diminution de P qui diminue Ψ).
-Finalement, l’eau rentre dans les cellules folliaires par osmose (augmentation de π donc Ψ faible)

Question 21

Comment la plante va-t-elle augmenter la π au niveau des feuilles pour permettre un meilleur passage de l’eau?

Answer 21

En ajoutant des sucres ou en diminuant l’eau (augmentant le ratio sucre/eau)

Question 22

Qu’est-ce qu’un embolie? Quand peut-il y avoir embolie des vaisseaux et des trachédies?

Answer 22

Embolie: Des bulles d’air qui peuvent s’accumuler dans la colonne d’eau. Ils vont induire un transport latéral de l’eau pour contourner les cellules obstruées. Peuvent apparaître:
-Durant la saison de croissance, car il y a transpiration excessive, ce qui peut briser la colonne d’eau
-Lorsqu’on coupe une tige, des bulles d’air pénètrent
-Durant l’hiver, à cause de:
a. Augmentation de la solubilité des gaz lorsque la température est faible
b. cycles gel/dégel (dégagement des bulles d’air lors du dégel)
Ceci mène à un remplacement saisonnier du xylème en perte de fonction.

Question 23

Distinguez entre la sève brute et la sève élaborée.

Answer 23

Sève brute: composé d’eau, minéraux et de phytohormones (surtout ABA, les gibbérellines et les cytokinines).
Sève élaborée: composé de sucres (30%), eau, acides aminés et phytohormones. Rapport de C/N très élevé car beaucoup plus de saccharose que d’acides aminés.

Question 24

Décrivez la nature des cellules dans le phloème.

Answer 24

Tubes criblés:
-Cellules très grosses et allongées
-Vivantes
-Vidées d’une partie de leur contenu cellulaire
-Paroi (mitoyenne) primaire appelée plage (ou plaque) criblée
Cellules compagnes:
-Petites cellules avec un contenu cellulaire dense
-En contact avec les tubes criblés pour prendre en charge les fonctions métaboliques que les tubes criblés ont perdues.
Fibres
Cellules parenchymateuses
-Plusieurs échanges latéraux entre les tubes criblés et cellules compagnes, mais également avec les cellules parenchymateuses.

Question 25

Qu’est-ce qui est responsable de la protection du phloème lors de dommages?

Answer 25

• La protéine P, qui va avoir une réponse immédiate

- La callose, qui va s’accumuler au cours de la session.

Question 26

Quelle est la durée de vie des cellules du phloème?

Answer 26

Cellules vivantes: une saison

Fibres: Plusieurs années chez les plantes pérennes

Question 27

Vrai ou Faux: La plupart des dicotylédons n’ont pas de protéine P.

Answer 27

Faux: C’est la plupart des monocotylédons qui n’ont pas de protéine P.

Question 28

En terme de transport de sucres, qu’est-ce qu’une source et qu’est-ce qu’un puit?

Answer 28

Source: Un organe qui à une exportation nette de C.
Puit: Un organe qui à une importation nette de C. Il y a donc translocation du C des sources vers les puits.

Question 29

Que sont les mécanismes impliqués dans la translocation de la sève?

Answer 29

Dans les feuilles:
-Diffusion via les plasmodèmes entre les cellules du mésophylle
-Chargement du phloème entre les cellules du mésophylle et les cellules compagnes
Dans la tige:
-Diffusion via les plasmodèmes entre les cellules compagnes et les tubes criblés

Question 30

Comparez les 3 types de chargement du phloème.

Answer 30

Apoplastique:
-Transport de H+ de la cellule au phloème contre son gradient
-Transport de H+ et de saccharose (contre le gradient du saccharose) du phloème jusqu’à la cellule compagne.
-Requiert une dépense d’ATP, donc transport actif
Symplastique actif:
-Transport de saccharose passif dans les cellules compagnes à travers les plasmodesmes
-Transformation du saccarose en complexe plus compliqué pour empêcher la redifussion
-Transformation nécessite de l’ATP, donc transport actif
Symplastique passif:
-Same as symplastique actif mais sans transformation du saccarose
-Pas d’ATP dépensé, donc transport passif

Question 31

Décrivez la théorie du flux sous pression dans le phloème.

Answer 31

1. Chargement des sucres dans le phloème au niveau des sources: augmentation de la π dans le phloème.
2. Entrée d’eau dans le phloème en provenance du xylème au niveau des sources: augmentation du P du phloème
3. Établissement d’un gradient entre source et puits (gradient de sucres et de turgescence d’origine osmotique)
4. Mouvement de masse de l’eau contenant les sucres en direction des puits.

Question 32

Décrivez les échanges d’eau entre le xylème et le phloème lors du déplacement des sucres. Lequel de ses déplacement ne suit pas la direction habituel de déplacement d’eau?

Answer 32

Xylème: Montée d’eau dans le xylème grâce à un Ψ plus négatif en hauteur
Xylème -> phloème: Échange d’eau du xylème vers le phloème pendant le chargement en sucre du phloème car le Ψ dans le phloème est plus négatif que dans le xylème à la hauteur des sources.
Phloème: Descente de l’eau jusqu’au puits. C’est cette étape qui reste un mystère, car elle va d’un Ψ plus négatif (-1.1) à un Ψ moins négatif (-0.4), ce qui est le contraire de la direction habituel.
Phloème -> Xylème: Échange d’eau du phloème vers le xylème en suivant le gradient de Ψ, car Ψ est moins négatif près des puits dans le phloème que près des puits dans le xylème.

Question 33

Comment l’utilisation de raffinose au lieu de saccharose va-t-elle affecter le transport de sucre dans le phloème?

Answer 33

La raffinose ne va pas affecter la pression osmotique dans les cellules au même niveau que le saccharose, ce qui va affecter le transport des sucres.

Question 34

Classez les puits suivants en terme de force relatif, du plus fort puit au plus faible puit (donc de celui qui consomme le plus de sucres et d’énergie à celui qui en consomme le moins): Fruits et organes de réserves, fleurs, racines, feuilles en développement, tiges.

Answer 34

Fruit et organes de réserves > feuilles en développement > racines, tiges et fleurs.

Question 35

Comment est-ce que les organes en développement et les organes de réserve vont-ils maintenir le gradient osmotique?

Answer 35

En développement:
-Consommation des sucres pour la croissance
Réserve:
-Un peu de croissance
-Stockage des sucres sous la forme de l’amidon.

Question 36

Quels sont les avantages pour les cellules de réserve de stocker le saccharose sous forme d’amidon?

Answer 36

1. On fait disparaître la saccharose de la cellule, ce qui permet de maintenir le gradient osmotique.
2. L’amidon est peu soluble dans l’eau. Il va donc avoir presque aucun impact sur la pression osmotique de la cellule, gardant la pression osmotique faible et ainsi permettant une alimentation rapide en sucre.

Question 37

Quel est le but pour l’industrie agricole d’éliminer le phloème chez les arbres fruitiers?

Answer 37

En arrachant l’écorce, on élimine le phloème mais pas le xylème. Le phloème ne peut donc pas circuler de haut en bas. Le phloème reste donc pris aux extrémités des branches, là où les fruits poussent.

Question 38

Comment la force des puits va-t-elle affecter le taux de photosynthèse net?

Answer 38

Si la force des puits augmente, la photosynthèse va augmenter en réponse. Si la force diminue, la photosynthèse va également diminuer.