ESPACE ETUDIANTS‎ > ‎

Polycopié TP BV

 

UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH

Faculté des Sciences Dhar El MAhraz - Fès

FILIERE Sciences de la Vie (SVI)

 

S2

 

Travaux Pratiques

Biologie de organismes végétaux


 

 

2016-2017

 

 

                                                        ZERHOUNI


____________________________________________________________________________________________________________

I- Utilisation du microscope


Un microscope permet d'observer un objet très peu épais. Le grossissement final obtenu d'un objet posé sur la platine est égal à :

pouvoir grandissant de l'objectif x pouvoir grandissant de l'oculaire.

Votre microscope vous permet donc de grandir :

*   4x 10 =   40

* 10 x 10 = 100           fois votre objet

* 40 x 10 = 400

On réalise pour cela une préparation microscopique de cet objet, montée entre lame et lamelle

Attention à ne pas mettre les doigts sur les parties en verre (objectifs, oculaires).

            1- Préparer l'observation :

- Je vérifie le fonctionnement de la lampe, je règle l’objectif pour voir un rond lumineux dans l'oculaire.

- Je règle mon microscope en vérifiant que le petit objectif (x4) est placé dans l'axe du tube optique en faisant tourner le barillet avec 2 doigts.

- Je pose la préparation sur la platine, puis je déplace la préparation de manière à ce que l'objet soit au dessus du trou central.

- Je tourne la grosse vis macrométrique pour rapprocher le plus possible le tube optique de la préparation. Je fais toujours attention à ce que l'objectif ne touche pas la lamelle en verre qui protège l'objet.

            2- Faire la mise au point :

- Pour cela, je regarde dans l'oculaire. A l'aide de la grosse vis de mise au point, je remonte lentement le tube optique jusqu'à avoir une image nette.

- J'effectue un réglage plus précis à l'aide de la petite vis micrométrique de mise au point.

            3- Changer de grossissement :

- Pour cela, il faut toujours commencer par la mise au point avec le petit objectif afin de centrer la zone à étudier dans l'oculaire. Les changements d'objectifs se font toujours du plus faible vers le plus fort grossissement sans toucher aux vis de mise au point.

- Je place ensuite l'objectif moyen ou fort en tournant le barillet.

- J'effectue une nouvelle mise au point en utilisant uniquement la petite vis et jamais la grosse vis car l'objectif se trouve très proche de la préparation et risque de l'endommager.

II- Les Cyanobactéries 

            Les Cyanobactéries sont le seul groupe de procaryotes réalisant la photosynthèse. Elles ne possèdent pas de cellule flagellée. Le complexe pigmentaire comprend la chlorophylle a, du β-carotène et d'autres caroténoïdes, et des phycobilines qui leur donnent la couleur vert-bleu.

Les Cyanobactéries unicellulaires forment généralement un cénobes c'est-à-dire une colonie de cellules réunies dans une matrice mucilagineuse, selon les espèces un cénobe comporte de 2 à plusieurs dizaines de cellules. D’autres Cyanobactéries forment des filaments appelés trichomes qui peuvent être ramifiés ou non suivant les espèces.

       


III- Les Champignons : Mycophytes

 

Les champignons constituent le règne fongique. On distingue généralement, les champignons supérieurs qui comprennent les Ascomycètes et les Basidiomycètes et les champignons inférieurs formés par ; les Myxomycètes, les Oomycètes, les Chytridiomycètes et les Zygomycètes.

 

1) Les champignons supérieurs 

Se sont les Septomycètes : Thalle ou mycélium avec filaments cloisonnés = Hyphes. Il n’y a pas de cellules reproductrices mobiles (zoïdes).

a- Les Ascomycètes : Ils sont caractérisés par des sporocystes appelés les asques contenant des spores endogènes appelée ascospores. Ce groupe comporte également de nombreuses espèces microscopiques comme les moisissures, les champignons phytopathogènes des plantes cultivées et les levures comme Saccharomyces cerevisiae.

Saccharomyces cerevisiae est un champignon unicellulaire ayant une structure cellulaire eucaryote. Elle est utilisée dans l'élaboration du pain, des yaourts, du vin et de la bière grâce à la fermentation. Les cellules sont arrondies pouvant atteindre de 7 à 8 µm.

D’autres Ascomycètes sont pluricellulaires. Exemple : Peziza sp.

 

b- Les Basidiomycètes : Ils sont caractérisés par des sporocystes appelés les basides émettant des spores exogènes appelée basidiospores.


Les champignons ont longtemps été classés parmi les végétaux, ce qui n'est plus le cas aujourd'hui. Ils s'en différencient par plusieurs caractéristiques :

- Tout d'abord ils ne possèdent pas de chlorophylle, et par conséquent ne peuvent pas utiliser la lumière du soleil comme source d'énergie.

- Ils doivent utiliser de la matière organique pour se nourrir (comme les animaux). Une plante, quant à elle, utilise de la matière minérale. Pour trouver cette matière organique les champignons sont le plus souvent décomposeurs. C'est-à-dire qu'ils se nourrissent de matières en décomposition (litière forestière, aliments en décomposition).

2) Les champignons inférieurs :

a- Les Myxomycètes : Ils ne possèdent pas de mycélium, leur appareil végétatif est constitué par un plasmode. Un plasmode est un thalle constitué par une masse protoplasmique, renfermant de nombreux noyaux, douée de mouvements amiboïdes, changeant continuellement de forme. Dans un plasmode, chaque noyau et le cytoplasme qui l'entoure constituent une énergide.

Exemple : Plasmodiophora brassicae. C’est un champignon microscopique agent causal de la maladie « Hernie du chou ». Ce champignon provoque des déformations racinaires et perturbe les capacités d’assimilation des cellules de la racine de chou.


Plasmode de Plasmodiophora brassicae

Champignon tellurique produisant des plasmodes intracellulaires.

 

b-  Les Chytridiomycètes : Ils sont caractérisés par un thalle unicellulaire chez certains et un thalle en filaments siphonnés chez d’autres, les zoïdes sont uniflagellés.                                 

c - Les Oomycètes : Ils        sont caractérisés par un thalle filamenteux  siphonné, les zoïdes sont biflagellés et les gamètes femelles sont immobiles.                                                                           

d- Les Zygomycètes : Ils sont intermédiaires entre champignons supérieurs et inférieurs. Les Zygomycètes comme les genres Mucor et Rhizopus sont des champignons à spores dépourvues de flagelles et ayant une structure cœnocytique (siphonnée). Ces champignons sont également caractérisés par une abondante reproduction asexuée réalisée par des sporocystes, et une propagation rapide assurée par des stolons qui leurs permettent de coloniser rapidement leur milieu.

 


IV- Les Algues

L’appareil végétatif des algues peut être un thalle unicellulaire, généralement microscopique (quelques micromètres : Ce sont les microphytes) ou thalle pluricellulaire visible à l’œil nu (jusqu’à  plusieurs mètres : Ce sont les macrophyte). 

Les différents groupes d’algues peuvent être distingués selon la nature des pigments.

On distingue 3 grands principaux embranchements :

Algues vertes Chlorophytes : Chlorophylle a et b. Exp : Spirogyra sp.

Algues brunes Chromophytes: Chlorophylle a  + caroténoïdes = carotènes et xantophylles

Algues rouges Rodophytes :Chlorophylle a  + phycobilines = phycoérythrine, phycocianine

« Algues bleues » Cyanobactéries: Chlorophylle a  + phycobilines, mais structure procaryote.

Aux différences de colorations des plastes (pigments) s’ajoute des différences dans la structure des membranes et la biochimie des réserves.

A l’intérieur des embranchements on distingue des classes selon différents critères :

* Mode de division

* Organisation du thalle

* présence ou absence d’éléments reproducteurs flagellés

* Mode de reproduction

Spirogyra est un genre d'algues vertes (Chlorophycophytes). Ces algues vivent dans l’eau douce et se présentent sous la forme de filaments. Chaque filament contient un ou deux chloroplastes disposés en hélice pariétale dans un filament unique formé d'une succession de cellules toutes semblables.

 

 

            Zygnema est une algue verte filamenteuse (Chlorophycophytes). Chaque cellule contient deux chloroplastes étoilés avec un pyrénoïde. Le noyau se trouve entre ces deux plastes.

La reproduction de ces deux genres est réalisée de la manière suivante :

Les cellules de 2 filaments adjacents développent des canaux qui croissent l'un vers l'autre pour former un tube continu entre deux cellules, le canal de conjugaison. Le contenu de chaque cellule fusionne avec celui de la cellule en face du filament adjacent. Le résultat est un zygote (zygospore) diploïde. C’est une reproduction asexuée appelée cystogamie ou conjugaison. Après une période de faible activité, le zygote subit une méiose et germe, créant un nouveau filament haploïde.

V- Les Bryophytes

 

            Ensemble de végétaux de petite taille, comprenant les Mousses, les Hépatiques et les Anthocérotées. Ce sont des plantes en majorité terrestres, qui poussent généralement dans des lieux humides, sur le sol, les troncs d’arbres ou les rochers. Le niveau d’organisation des Bryophytes les situe entre les algues vertes et les plantes vasculaires les plus simples.

            a) Mousses : Les Mousses sont les Bryophytes les plus répandues et les plus riches en espèces. On les rencontre dans le monde entier. Elles ne mesurent en général que quelques centimètres.

 

 

            b) Hépatiques : Elles sont formées soit par des tiges aplaties garnies de feuilles disposées symétriquement de chaque côté, soit par une lame aplatie qui rappelle le thalle des algues.


            c) Anthocérotées : Elles renferment un genre unique, Anthoceros, sont des Bryophytes que l’on peut voir sur la terre nue des champs humides. Elles se reconnaissent à la forme de leurs capsules, très étirées.

            Les autres cormophytes se distinguent des bryophytes par la possession de véritables racines et par la présence de tissus conducteurs formés de vaisseaux, dont le rôle est de véhiculer la sève. Ce sont des plantes vasculaires, ou Trachéophytes. La sève brute, composée d’eau et de sels minéraux dissous absorbés par les racines, circule dans les vaisseaux du xylème ; la sève élaborée, enrichie par les produits de la photosynthèse, circule des feuilles vers les tiges et vers les racines dans les vaisseaux du phloème.

 

VI- Les Ptéridophytes

 

            Ensemble de végétaux vasculaires sans fleurs ni graines (Cryptogames), une caractéristique de ce groupe réside dans le cycle de développement qui est en deux étapes, l'une sexuée et l'autre asexuée. On distingue cinq groupes de Ptéridophytes selon le degré d'évolution de la vascularisation et de l'embryon : Psilophytes, Lycophytes (les lycopodes), Sphénophytes ou Équisétinées (les prêles), Noeggérathiophytes et Filicophytes (les fougères).

 

 



VII- Les Phanérogames 

 

            Elles sont divisées en Gymnospermes (plantes à graines nues) comme le pin, le sapin et autres Conifères, et en Angiospermes (plantes à graines enfermées dans un fruit).

            1) Gymnospermes : groupe de plantes vasculaires chez lesquelles les ovules, puis les graines sont portés par des écailles et ne sont pas enfermés dans les carpelles clos d'un ovaire, puis dans un fruit, comme chez les angiospermes. Les gymnospermes se divisent en quatre ordres : les Cycadales, les Ginkgoales, les Conifères (familles des pinacées, cupressacées, taxodiacées, etc.) et les Gnétales (ou Chlamydospermes).

 

            2) Angiospermes : groupe réunissant les plantes à fleurs et constituant la forme la plus évoluée du règne végétal. Chez les Angiospermes, les ovules sont enfermés dans un ovaire, ils sont divisés en deux classes : les dicotylédones, dont les graines possèdent deux cotylédons, et les monocotylédones, dont les graines n'en ont qu'un.

 

 

Les graines : Les graines conservent la forme de l'ovule dont elles dérivent ; seule la taille évolue de manière plus ou moins marquée. Les graines présentent trois parties :

• l'embryon formé par les cotylédons, la radicule et l’hypocotyle.

• l'albumen, dont la durée de vie au sein de la graine est variable.

• les téguments séminaux, à la surface desquels sont visibles le hile et le micropyle.

Les principales caractéristiques des dicotylédones sont:

·      Les feuilles ont des nervures réticulées.

·      Les fleurs partagent avec l'implantation des feuilles une symétrie d’ordres 4 ou 5. La fleur typique présente quatre verticilles (sépales, pétales, étamines et carpelles).

·      Dans la plupart des espèces, la racine est de type pivotant.

·      Au niveau des tiges, la présence de cambium permettant la formation de bois secondaire vers l'intérieur et de liber vers l'extérieur.

·      Chez la majorité des dicotylédones, le bois est hétéroxylé, c'est-à-dire qu'il comporte des vaisseaux, des fibres, et éventuellement, des trachéides.


Les principales caractéristiques des monocotylédones sont:

- Racines : appareil racinaire souvent fasciculé, c'est-à-dire constitué de racines d'égale importance et généralement non ramifiées

- Tiges : pas de formation de bois secondaire et absence d'un véritable tronc ; même si certaines monocotylédones (palmiers, bananiers,...) ont un port arborescent, on ne rencontre pas dans cette classe de vrais arbres au sens strict.

- Feuilles : parfois pennées, jamais composées (pas de folioles), présentant des nervures parallèles.

- Fleurs : fondamentalement trimères : 3 sépales, 3 pétales, 2x3 étamines, 3 carpelles.

 

            Chez les Angiospermes, la fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des « enveloppes » qui les entourent.

 

  • Pétale : élément constitutif de la corolle
  • Pistil : organe femelle de la fleur, portant l'ovaire à sa base qui est renflé
  • Réceptacle : renflement à la base de la fleur, au bout du pédoncule
  • Sépale : élément constitutif du calice et présent sur les fleurs de dicotylédone
  • Stigmate : extrémité du pistil
  • Style : partie du pistil supportant le stigmate

VIII- Anatomie végétale

 

I- Les tissus végétaux :

 

            Chez la plupart des végétaux, les différentes fonctions vitales sont assurées par des organes différents, formés de tissus spécialisés. Un tissu est un groupement de cellules de même origine, assurant les mêmes fonctions.

Les tissus se forment à partir des méristèmes, jeunes cellules embryonnaires indifférenciées qui sont le siège de divisions orientées actives. Ces méristèmes peuvent être fonctionnels peu de temps pour les plantes annuelles, ou pendant de nombreuses années.

On distingue deux types de méristèmes:

- Les méristèmes primaires, situés à l'apex des tiges (méristèmes caulinaires) et des racines (méristèmes racinaires), et à la base des feuilles. Ils forment les tissus primaires qui constituent la structure primaire. Ils permettent la croissance en longueur de la plante.

- les méristèmes secondaires, phellogène et cambium, apparaissent après les méristèmes primaires. Ils assurent la croissance en épaisseur et donnent les tissus secondaires qui constituent la structure secondaire.

1- Les tissus protecteurs ou tissus de revêtement:

            a) L'EPIDERME : L'épiderme est une assise continue de cellules qui recouvre les organes aériens et les protège contre la dessiccation et les agressions extérieures tout en permettant de réguler les échanges gazeux avec l'atmosphère.

            b) LE PERIDERME : L'épiderme meurt et disparaît. Une nouvelle structure protectrice, le périderme, se met en place lors de la formation des méristèmes. Le périderme provient du fonctionnement de l'un des deux méristèmes secondaires, le phellogène, qui produit, vers l'extérieur, des cellules mortes formant le liège ou suber et vers l'intérieur, un tissu vivant, le phelloderme. Le liège, ou suber, contient de la subérine qui le rend imperméable et empêche les transferts ; toutes les cellules situées à l'extérieur du suber sont vouées à mourir. Ces cellules mortes ainsi que le liège, constituent l’écorce des plantes ligneuses.

2- Les tissus fondamentaux ou tissus de remplissage:

LES PARENCHYMES : Les parenchymes sont des tissus formés de cellules vivantes qui sont le siège des fonctions élaboratrices de la plante (photosynthèse et stockage des réserves). Les cellules délimitent des espaces entre elles appelés méats ou lacunes selon la taille.

3- Les tissus de soutien ou tissus mécaniques :

            a) LE COLLENCHYME : Le collenchyme se forme dans les organes aériens essentiellement. C'est un tissu vivant dont les parois sont épaissies par un dépôt de cellulose.

            b) LE SCLÉRENCHYME : Le sclérenchyme est le tissu de soutien des organes dont l'allongement est achevé. C'est un tissu constitué de cellules mortes dont les parois sont épaissies par un dépôt de lignine qui confère dureté et rigidité à la plante.

Chez les végétaux pourvus d'importants tissus secondaires comme les arbres, le rôle de soutien n'est plus assuré ni par le collenchyme ni par le sclérenchyme, mais par les tissus conducteurs (xylème et phloème).

4- Les tissus conducteurs :

            Chez les Angiospermes la circulation des sèves est assurée par un appareil conducteur composé de deux types de tissus : le xylème et le phloème.

            a) LE XYLÈME : Le xylème conduit la sève brute, liquide contenant l'eau et les sels minéraux puisés dans le sol par les racines au niveau de l'assise pilifère, vers les feuilles où s'effectue la photosynthèse.

            b) LE PHLOÈME : Le phloème, ou liber, conduit la sève élaborée, solution de substances organiques riches en glucides, des feuilles vers les autres organes.

Tous ces tissus peuvent être figurés sur un schéma à l’aide de signes conventionnels.

 

II- Préparations microscopiques des organes végétaux

- Plan des coupes des organes végétaux :

 

- Réalisation de coupes végétales :

         1- Fendre le morceau de polyéthylène en deux dans le sens de la longueur.

         2- Placer l’échantillon à couper entre les deux moitiés du morceau de polyéthylène.

            3- Exécution des coupes :

- Réaliser une première coupe perpendiculaire à l’axe (ou plan) de symétrie de l’organe; prendre le rasoir d’une main et l’appuyer sur l’index de l’autre main puis le tirer à soi d’un rapide mouvement.

- Réaliser plusieurs coupes en respectant le plan de coupe précédent et en utilisant la même technique.

- Faire des coupes les plus fines possible tout en sachant que plus une coupe est fine plus l’observation sera bonne et facile.

            4- Coloration des coupes :

- Placer les coupes 10 à 20 minutes dans l'eau de Javel

- Lavage abondant à l'eau

- Coloration 3 min dans un bain de carmin-vert d'iode

            5- Montage entre lame et lamelle :

- Monter les coupes entre lame et lamelle dans une goutte d’eau.

- Déposer délicatement la lamelle sur la préparation.

- Observation au microscope optique.

Réaliser des coupes transversales des organes végétaux selon le protocole suivant :

 

 



III- Observation et caractérisation des tissus végétaux

1- Tige de Dicotylédone : Bryonia dioica

 

Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence d’un Epiderme et le Xylème est centrifuge : C’est une tige.

c- Existence d’un Cambium : C’est une Dicotylédone

Conclusion : C’est une tige Dicotylédone

2- Tige de Monocotylédone : Asparagus officinalis


Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence d’un Epiderme et le Xylème est centrifuge : C’est une tige.

c- faisceaux conducteurs sur plusieurs cercles: C’est une Monocotylédone

Conclusion : C’est une tige Monocotylédone

3- Racine de Dicotylédone : Ranunculus repens


Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence de rhizoderme et d’exoderme et le Xylème est centripète : C’est une racine.

c- Existence d’un Cambium : C’est une Dicotylédone

Conclusion : C’est une racine Dicotylédone

4- Racine de Monocotylédone : Asphodelus microcarpus


Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence de Xylème centripète et le cylindre central est réduit : C’est une racine.

c- Existence de nombreux faisceaux de Xylème: C’est une Monocotylédone

Conclusion : C’est une racine Monocotylédone

5- Feuille de Dicotylédone : Nerium oleander

 

Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence de Xylème centrifuge et d’un épiderme : C’est un organe aérien (tige ou feuille).

c- La symétrie est bilatérale, la face ventrale est différente de la face dorsale : C’est une feuille.

d- Existence de tissus secondaire: C’est une Dicotylédone

Conclusion : C’est une Feuille Dicotylédone

6- Feuille de Monocotylédone : Zea mays


Observer l’ensemble des tissus et compléter la diagnose suivante.

Diagnose :

a- Des tissus conducteurs sont présents : C’est une plante vasculaire.

b- Présence de Xylème centrifuge et d’un épiderme : C’est un organe aérien (tige ou feuille).

c- La symétrie est bilatérale, la face ventrale est différente de la face dorsale : C’est une feuille.

d- Absence de tissus secondaire: C’est une Monocotylédone

Conclusion : C’est une Feuille Monocotylédone

Formation de la structure secondaire

 

            Les structures secondaires permettent la croissance en largeur et se traduisent par la formation du bois et du suber ou liège surtout chez les Dicotylédones et les Conifères.

Le faisceau cribro-vasculaire (ou libéro-ligneux) regroupe le phloème primaire et le xylème primaire séparés par le cambium.

D’une part, entre les faisceaux, les cellules cambiales se divisent pour donner des files radiales de cellules de parenchymes vers le centre et l’extérieur de la tige. D’autre part, dans les faisceaux, l’activité du cambium se traduit par :

-  La formation de xylème secondaire, appelé aussi bois, avec des cellules disposées radialement vers le centre de la tige.

- La formation de phloème secondaire, appelé aussi liber, avec des cellules disposées radialement vers l’extérieur de la tige. Cependant, le fonctionnement du cambium est polarisé et il produit beaucoup moins de liber que de bois.


- Au niveau de l’écorce, l’assise subéro-phellodermique permet la formation du suber ou liège à l’extérieur.

 

            Un cylindre continu de bois est formé par le cambium qui au fur et à mesure de son fonctionnement se déplace vers l'extérieur. Le liber est repoussé vers l'extérieur au fur et à mesure de sa formation. Il en est de même du phloème primaire qui est écrase à la périphérie. L'épiderme sous tension éclate. La protection vis a vis du milieu extérieur sera alors réalisée par un nouveau tissu secondaire, le liège.

Un autre méristème secondaire, l'assise subéro-phellodermique, donne à l'intérieur le phellogène et à l'extérieur le suber (ou liège).


SelectionFile type iconFile nameDescriptionSizeRevisionTimeUser
ĉ
Afficher Télécharger
  3963 Ko v. 1 7 mars 2013 à 15:33 Rachid Zerhouni