Définition
A retenir :
- Rôle de la chlorophylle : Cette substance donne la couleur verte aux végétaux et agit comme un capteur solaire dans les cellules des parties vertes (feuilles), captant la lumière pour déclencher les réactions chimiques nécessaires.
- Conditions : Se déroule uniquement à la lumière, dans les cellules chlorophylliennes ; contrairement à la respiration cellulaire, qui produit de l'énergie chimique jour et nuit dans toutes les parties de la plante.
- Pourquoi cela compte : C'est le mode d'autonomie nutritive des plantes, transformant l'énergie inorganique en matière organique utilisable, comme illustré par la "maison aux algues" à Hambourg où des algues photosynthétisantes absorbent le CO₂ et produisent de la biomasse pour le chauffage.
Photosynthèse
A retenir :
Prélèvement du CO₂ : Par les feuilles, via les stomates (ouvertures entourées de deux cellules en garde, visibles sur épiderme de tulipe ou coupe de maïs). Une expérience ExAO montre que des fragments de feuilles diminuent la teneur en CO₂ dans une enceinte éclairée, contrairement aux racines (témoin : enceinte vide).
- Prélèvement de l'eau et sels minéraux : Par les racines, grâce aux poils absorbants ; le flétrissement prouve le manque d'eau, et les sels dissous y sont inclus. Expérience : jeune plantule en coupe montre absorption racinaire.
Connexion : Feuilles (CO₂ via stomates) et racines (eau/minéraux via poils) fournissent les intrants essentiels à la photosynthèse dans les cellules des feuilles
Prélèvement de l'eau et sels minéraux
A retenir :
La Sève Brute : Transport des Substances Minérales
Les substances absorbées par les racines forment la sève brute (99 % eau, 1 % sels minéraux dissous comme nitrates), distribuée à toute la plante.
- Mise en évidence : Sectionner la tige d'un haricot (15 jours) fait suinter la sève brute après 2-4 min à 15°C.
- Mécanisme de transport : Circule dans les vaisseaux conducteurs (xylème, zones rouges après coloration expérimentale sur céleri ; observés au microscope). Expérience : colorant montre trajet ascendant.
- Pourquoi cela compte : Assure l'approvisionnement en eau et minéraux vers les sites de photosynthèse, soutenant la production organique.
Mise en évidence
A retenir :
Localisation de la Production de Matière Organique : Organes et Cellules Chlorophylliens
La matière organique est produite exclusivement dans les organes chlorophylliens (feuilles) des plantes chlorophylliennes, en présence de lumière.
- Expérience sur pélargonium : Feuilles panachées (vert au centre) cachées partiellement et exposées à la lumière ; test à l'eau iodée (colore l'amidon en bleu-noir) révèle amidon seulement dans zones vertes éclairées (pas dans obscurité ou zones blanches).
- À l'échelle cellulaire : Dans les chloroplastes (petits compartiments verts du cytoplasme, paroi cellulaire rigide). Chez Elodée, microscope confirme production à la lumière (amidon coloré iodé).
- Connexion : Bâtit sur approvisionnement (sève brute livre intrants aux chloroplastes des feuilles).
Réaction à l'Iode
Zone verte + lumière = Bleu-noir (amidon)
Zone blanche + Lumière = Pas de couleur
Obscurité = Pas de couleur
experience a liodée
A retenir :
La matière organique sert à la respiration cellulaire (avec O₂ pour libérer énergie, jour/nuit), croissance et stockage.
...
- Respiration et fonctionnement : Dans tous organes, libère énergie pour activité (croissance feuilles/racines).
a l'echelle cellulaire
A retenir :
La plupart des plantes forment des symbioses (associations durables à bénéfices réciproques) avec microorganismes pour optimiser minéraux.
- Mycorhizes (champignons) : Filaments entourent racines (pin) ; expérience : cultures avec mycorhizes plus massives. Champignon fournit N, P, eau ; plante donne matière organique/abri.
- Nodosités bactériennes (Rhizobium) : Chez Fabacées (lupin, haricot) ; racines nodosées. Bactéries fixent azote atmosphérique en composés utilisables (protéines) ; plante nourrit bactéries. Expériences : lupins avec bactéries plus productifs (biomasse, azote/ha).
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- Pourquoi cela compte : Compense sols pauvres ; ex. : 1 ha lupin enrichit sol en N. Analogie : partenariat où chacun comble faiblesses nutritives de l'autre.
matière organique
A retenir :
Synthèse :
Les plantes chlorophylliennes prélèvent le dioxyde de carbone dans l’air par les stomates des feuilles, et l’eau ainsi que les sels minéraux dans le sol grâce aux racines et à leurs poils absorbants.
Ces éléments forment la sève brute, qui est transportée dans toute la plante par des vaisseaux conducteurs.
Dans les feuilles, au niveau des cellules chlorophylliennes et en présence de lumière, la plante réalise la photosynthèse, produisant de la matière organique.
Cette matière organique est ensuite distribuée à tous les organes grâce à la sève élaborée, riche en glucides.
La matière organique produite permet aux cellules végétales d’assurer la respiration cellulaire, de jour comme de nuit, et de produire l’énergie nécessaire à leur fonctionnement.