📚 Objectif
Dans une forêt, un potager ou même dans un simple pot posé près d’une fenêtre, les plantes fabriquent leur propre matière tout en prélevant dans leur environnement ce dont elles ont besoin pour vivre. Elles absorbent l’eau du sol, captent le dioxyde de carbone de l’air et font circuler cette matière dans tout leur organisme. Comment une plante assure-t-elle cette nutrition et comment ses organes coopèrent-ils pour fonctionner ensemble ?
Les besoins des cellules végétales : eau, minéraux, dioxygène et matière organique
Toutes les cellules végétales ont besoin d’eau, de sels minéraux, de dioxygène () et de matière organique.
Les cellules chlorophylliennes, situées dans les feuilles, sont les seules capables de produire cette matière organique grâce à la photosynthèse, qui utilise le , l’eau et l’énergie lumineuse. Le glucose fabriqué est ensuite transformé en saccharose, plus facile à transporter.
Toutes les cellules végétales réalisent ensuite la respiration cellulaire, utilisant du dioxygène et de la matière organique pour libérer l’énergie nécessaire.
Exemple : une feuille éclairée produit du glucose ; une cellule de racine utilise la matière organique transportée jusqu’à elle pour fonctionner.
🤔 Question pour toi : Pourquoi seules les cellules chlorophylliennes produisent-elles la matière organique ?
✅ Réponse : Parce qu’elles contiennent des chloroplastes, indispensables à la photosynthèse.
À retenir
Les cellules chlorophylliennes fabriquent la matière organique grâce à la lumière. Toutes les cellules végétales réalisent la respiration cellulaire et utilisent cette matière comme source d’énergie.
Les lieux de prélèvement : racines et feuilles
Pour répondre à leurs besoins, les plantes doivent prélever certains éléments dans leur environnement.
Les racines absorbent l’eau et les sels minéraux grâce aux poils absorbants qui augmentent leur surface d’échange. L’eau participe au transport interne et au fonctionnement des cellules ; les minéraux servent à construire de nombreuses molécules.
Les feuilles captent le de l’air grâce aux stomates et abritent les chloroplastes, où se déroule la photosynthèse.
Exemple : une plante dotée d’une grande surface foliaire capte davantage de CO₂, ce qui augmente sa capacité de production.
Exemple expérimental : placer une tige de céleri dans de l’eau colorée permet de visualiser les vaisseaux qui transportent l’eau.
🤔 Question pour toi : Pourquoi les feuilles jouent-elles un rôle central dans la production de matière organique ?
✅ Réponse : Parce qu’elles captent le CO₂ et abritent les chloroplastes où la photosynthèse a lieu.
À reteni
Les racines prélèvent l’eau et les minéraux ; les feuilles captent le et produisent la matière organique.
La circulation interne : sève brute et sève élaborée
La répartition de la matière dans la plante repose sur deux réseaux de transport.
La sève brute, constituée d’eau et de sels minéraux, circule dans le xylème (ensemble de vaisseaux conducteurs rigides qui transportent l’eau). Elle monte principalement des racines vers les feuilles grâce à deux phénomènes complémentaires. D’abord, la cohésion de l’eau permet aux molécules d’eau de rester liées entre elles et de former une colonne continue dans les vaisseaux. Ensuite, l’évapotranspiration, qui correspond à la perte d’eau sous forme de vapeur principalement au niveau des stomates, crée une sorte d’aspiration qui tire la sève vers le haut, comme lorsqu’une paille aspire le liquide situé en dessous.
La sève élaborée, riche en saccharose issu de la photosynthèse, circule dans le phloème. Elle suit un principe essentiel : elle se déplace depuis des zones sources (feuilles productrices) vers des zones puits (racines, jeunes feuilles, fruits, organes en croissance ou de stockage). Le transport dépend donc des besoins de l’organisme et non d’un mouvement libre dans toutes les directions.
Exemple expérimental : pour mettre en évidence les réserves, on peut colorer l’amidon contenu dans une feuille avec du lugol, un colorant qui devient bleu-noir au contact de cet amidon, une forme de stockage de la matière organique.
🤔 Question pour toi : Pourquoi la sève élaborée se déplace-t-elle toujours des zones sources vers les zones puits ?
✅ Réponse : Parce que les feuilles produisent la matière organique et les autres organes en ont besoin pour fonctionner, grandir ou stocker des réserves.
À retenir
Le xylème transporte la sève brute grâce à la cohésion de l’eau et à l’évapotranspiration au niveau des stomates. Le phloème transporte la sève élaborée depuis les feuilles (sources) vers les organes qui en ont besoin (puits).
Les zones de stockage : racines, tiges et fruits
Les plantes ne consomment pas immédiatement toute la matière qu’elles fabriquent. Une partie est stockée, ce qui leur permet de survivre ou de préparer leur reproduction.
Les racines de la carotte accumulent de grandes quantités d’amidon, une forme de stockage de la matière organique. Certaines tiges souterraines comme la pomme de terre stockent elles aussi cet amidon. Les fruits, quant à eux, contiennent souvent beaucoup de sucres. Cette richesse facilite leur consommation par des animaux qui, en mangeant le fruit, dispersent parfois les graines. Il s’agit là d’une conséquence écologique avantageuse, et non d’une intention de la plante.
Ainsi, racines, tiges et fruits agissent comme des réservoirs où la plante conserve la matière produite pour pouvoir l’utiliser plus tard.
🤔 Question pour toi : Pourquoi le stockage de matière organique est-il essentiel pour une plante ?
✅ Réponse : Parce qu’il permet de conserver des réserves utiles à la croissance, à la survie ou à la reproduction.
À retenir
Les plantes stockent la matière organique sous forme d’amidon ou de sucres dans leurs racines, leurs tiges ou leurs fruits.
💪 Entraînons-nous !
🌱 Pourquoi seules les cellules chlorophylliennes produisent-elles de la matière organique ?
✅ Réponse : Parce qu’elles possèdent des chloroplastes, nécessaires à la photosynthèse.
🍃 Quel est le rôle de l’énergie lumineuse dans la photosynthèse ?
✅ Réponse : Elle fournit l’énergie nécessaire pour fabriquer la matière organique.
💧 Comment la sève brute monte-t-elle dans la plante ?
✅ Réponse : Grâce à la cohésion de l’eau et à l’évapotranspiration qui se produit surtout au niveau des stomates.
🥕 Pourquoi les plantes stockent-elles de l’amidon dans certains organes ?
✅ Réponse : Parce que l’amidon sert de réserve mobilisable pour la croissance, la survie ou la reproduction.
Conclusion
La nutrition des plantes repose sur une organisation très efficace : les racines prélèvent l’eau et les minéraux, les feuilles fabriquent la matière organique grâce à l’énergie lumineuse et la circulation interne distribue sève brute et sève élaborée selon les besoins de l’organisme. Grâce aux réseaux de transport, aux zones sources et puits et aux organes de stockage, les plantes peuvent grandir, se maintenir et assurer leur reproduction.