Anatomie végétale au microscope

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L’histologievégétale est un domaine de la biologie qui étudie la structure microscopique des tissus végétaux.[/size] Cette science est apparue au XIX^e siècle lors du perfectionnement du microscope. L'histologie végétale (qui est l'angle de travail de ce dossier) s'appuie sur la cytologie, qui est l'étude de la cellule vivante, pour observer l'anatomie du végétal, ses éléments fonctionnels et sa structure microscopique.

Dans ce dossier, concotcté par Claire König pour Futura Sciences et enseignante en Sciences Naturelles, partez en voyage au cœur des plantes, vous pourrez faire connaissance avec les différents tissus qui constituent les plantes et leurs rôles spécifiques. Partez à la découverte de l'anatomie végétale et de ses secrets.


Pour compléter ce dossier, parcourez celui sur la cellule végétale.



Futura Sciences juin 2012

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Les plantes, des êtres multicellulaires à la base de la chaîne alimentaire, nous entourent au quotidien, que l'on vive en ville ou à la campagne. Nous pourrions parler de règne végétal. Ces organismes autotrophes sont aussi divers que passionnants, et indispensables à notre vie. Et pourtant nous n'y prêtons plus attention. Penchons-nous donc sur les végétaux, pour mieux les découvrir.

Il est dommage que les plantes ne soient plus étudiées dans nos facultés, sauf en pharmacie et, un peu, en génétique, l’université fait l’impasse sur la botanique.

Sommes-nous toujours conscients de ce que nous mangeons ? De ce que nous cueillons ? Les plantes dans notre quotidien sont beaucoup utilisées, mais souvent sans se rendre compte de leur nature première.

Sommes-nous conscients des plantes qui nous entourent ? Bluemoose Licence de documentation libre GNU, version 1.2

Ainsi, avons-nous conscience, face à une belle assiette, de manger desbourgeons de fleurs (le chou fleur ou l’artichaut) ou de tige (l’asperge) ?

Têtes d'asperges vertes épluchées. L'asperge est une tige ! Jastrow Wikipedia Domaine public


Pensons-nous offrir un bouquet d’organes reproducteurs (les fleurs) en guise de cadeau ou de remerciements, voire à sa petite amie (quelle ironie, vraiment, si on y réfléchit ! ou est-ce seulement une invitation à plus, si entente ?...)

Nous rendons-nous compte de piétiner des êtres vivants en marchant dessus dans les champs alors qu’ils se sont donné bien du mal pour grandir et tenter de se reproduire, malgré les pollutions diverses auxquelles ils sont soumis eux aussi et malgré la lutte acharnée pour la vie dont nous parlait Darwin… ?

Peut-être serait-il intéressant de laisser un peu de côté cet anthropocentrisme et de considérer le règne végétal, au même titre que le règne animal. Si le lion est à la tête du règne animal, que met-on au sommet du végétal ? Le chêne ou le roseau de La Fontaine ?

Secouons un peu nos habitudes et partons à la découverte de ce monde fascinant dont l’architecture pourrait bien inspirer utilement l’Homme à plus d’un titre !

Bambou Phyllostachys aurea. GFDL by Kurt Stueber


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La plante est constituée de différents tissus : les tissus de protection, de conduction, les tissus fondamentaux et les tissus de soutien. Voyons ici plus en détail les deux premiers.

Le liège est un ensemble de cellules mortes, constituant l'écorce des chênes liège. Il fait partie des tissus de protection. Chmee 2 GNU Free Documentation License, Version 1.2

Les tissus de protection :

- L'épiderme est un tissu primaire constitué d'une seule (le plus souvent) assise de cellules vivantes jointives dont la paroi externe est épaissie et rendue plus ou moins imperméable par un dépôt de cutine qui forme le cuticule. Des cires peuvent être associées à la cutine.

- Entre les cellules épidermiques peuvent s'observer des poils ou des cellules somatiques. La continuité de l'épiderme est interrompue ça et là par des stomates.

- Le suber ou liège est un ensemble de cellules mortes imperméables contenant de la subérine. C’est un tissu secondaire qui provient de la différenciation de cellules du méristème. Les cellules situées à l'extérieur du suber sont vouées à mourir et ces cellules mortes desquamantes constituent l'écorce des arbres. L'assise subéreuse que l'on trouve à la surface des jeunes racines est, elle, d'origine primaire.

Les tissus conducteurs : xylème et phloème

Phloème long. MJ

Les tissus conducteurs des angiospermes sont le xylèmequi conduit la sève brute et le phloème qui conduit la sève élaborée.


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Chaque tissu d'une plante présente des caractéristiques spécifiques. Les tissus fondamentaux du végétal participent à sa nutrition. C'est le cas du méristème et du parenchyme.

Le méristème fait partie des tissus fondamentaux du végétal. Sur cette pointe racinaire au microscope, 1 : mérystème, 2 : columelle, 3 : partie latérale de la coiffe, 4 : cellules mortes arrachées, 5 : zone d'élongation. Emmanuel.boutet, Wikipédia, CC by sa 2.0

Le méristème : C'est un territoire localisé du végétal où s'effectue la prolifération des cellules. Ce sont en quelque sorte des cellules « souche ». Les cellules sont des cellules jeunes à fort pouvoir de division, isodiamétriques, avec un noyau très important par rapport au cytoplasme. Le cytoplasme contient des organites peu différenciés et une grande densité en ribosomes, témoin d'une activité de synthèse protéique importante (voir le dossier sur le bourgeon).

À gauche : bourgeon de lilas (macro). À droite bourgeon de lilas. MO


On distingue :
- Les méristème végétatifs impliqués dans la genèse des organes dits végétatifs (tige, feuilles, racines) avec des méristèmes primaires situés à l'apex des racines et dans les bourgeons apicaux et axillaires et dans les entre-nœuds. Les méristèmes primaires sont donc à la fois histogènes et organogènes ; ils induisent une structure primaire (de la racine ou de la tige), et assurent la croissance en longueur des organes et des méristèmes secondaires qui sont le siège de cloisonnements tangentiels, d'où la formation de cylindres longitudinaux. Uniquement histogènes, ils modifient les structures primaires ;
- les méristèmes reproducteurs, impliqués dans la genèse de la fleur.

Le parenchyme : Le parenchyme, tissu le plus abondant, est constitué de cellules de forme globulaire. Il participe aux fonctions de nutrition. Les cellules peuvent être jointives mais elles présentent souvent des décollements qui forment des méats, ou des espaces importants (parenchyme lacuneux).


À gauche : parenchyme chlorophyllien. À droite parenchyme de réserve. DR


Le parenchyme présente des spécialisations :

- parenchymes chlorophylliens, situés dans les régions externes des tiges et dans les feuilles qui sont responsables de la photosynthèse ;

- parenchymes de réserve qui accumulent les substances énergétiques (amidon dans les plastes, oses, osides et protéinesdans les vacuoles et lipides dans le cytoplasme) ;

- parenchymes aquifères constitués de cellules volumineuses, pourvues d'une vacuole très développée, abondants dans les tiges ou les feuilles des plantes grasses où ils constituent une réserve d'eau ;

- parenchymes aérifères, variétés de tissus lacuneux qui emprisonnent de l'air (plantes aquatiques).




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Pour un végétal, les tissus de soutien sont composés du collenchyme et du sclérenchyme, deux tissus primaires.

Structure du collenchyme, tissu végétal de soutien. DR

Le collenchyme : est un tissu primaire constitué de cellules vivantes à parois pectocellulosiques épaisses. Les cellules sont étroitement accolées. Le collenchyme occupe généralement des positions externes. Il en existe différents types en fonction de l'épaisseur :

- le collenchyme angulaire, moins résitant, il ne possède pas de méats ;
le collenchyme tangentiel dans l'écorce de la tige des arbres, il est plus solide que le collenchyme angulaire ;

- le collenchyme annulaire, à paroi épaisse donc le plus resistant, se trouve dans certaines tiges et pétioles.

Structure du sclérenchyme. DR

Le sclérenchyme : est un tissu primaire. C’est un ensemble de cellules mortes à parois de lignine, épaisses : les fibres des végétaux. Le sclérenchyme se trouve généralement plus en profondeur que le collenchyme.

Ces tissus assurent le soutien et sont donc situés dans les parties aériennes. Le sclérenchyme apparaît dans les organes de la plante où la croissance en longueur a cessé. Une fois que la cellule scléreuse est morte, sa paroi rigide demeure et participe toujours au soutien de la plante.


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Toutes les plantes cormophytes(opposées aux plantes thallophytes qui n'ont ni racine ni feuilles), des fougères aux orchidées et aux composées, sont bâties pratiquement toujours sur le même modèle : racines, tige, feuilles.

Schéma descriptif d'une racine en coupe. MJ

La racine est le plus souvent un organe souterrain ayant deux ou trois rôles :

- absorber l'eau et les sels minéraux indispensables à la plante ;
- fixer celle-ci dans le sol ;
- un rôle de réserve.

Les racines sont souvent le siège de symbioses avec les bactéries du sol, en particulier pour le métabolisme de l'azote. Certaines racines de plantes sont comestibles ou à usage médicinal, d'autres sont hautement toxiques.

À gauche : coupe longitudinale de racine. À droite : racine de pois, coupe longitudinale. DR

Composition de la racine : On peut définir quatre parties dans une racine, avec de haut en bas successivement :

- la zone subéreuse, la partie la plus âgée de la racine qui porte les racines secondaires ou radicelles ;
- la zone pilifère qui émet les poils absorbants qui, eux, permettent l'absorption de l'eau et des sels minéraux ;
- la zone d'accroissement constituée du méristème et située derrière la coiffe, tout à la pointe de la racine, qui est responsable de la multiplication cellulaire et de l’allongement de celle-ci ;
- la coiffe qui termine et protège la racine et en protège l’extrémité. Elle permet la pénétration dans le sol sans dommage pour les tissus de croissance situés juste en dessous.

Les poils absorbants de la racine sont produits dans la zone pilifère. DR

Sur une racine en coupe transversale, on distingue deux zones :

- l'écorce, distincte de ce que l'on appelle également l'écorce dans le langage courant, cette partie est constituée du rhizoderme (l’épiderme de la racine) qui porte les poils absorbants puis une assise subéreuse, lorsque la racine vieillit, et du parenchyme cortical, qui assure le transport des éléments absorbés jusqu'au centre de la racine pour leur transport à travers toute la plante. La dernière couche de cellules du parenchyme est épaissie et forme une sorte de barrière de contrôle des molécules circulant dans la racine, c'est l'endoderme ;

- le cylindre central où se trouvent les tissus de transport de la sève et qui est composé du péricycle, une couche de cellules à partir de laquelle vont se former les ramifications de la racine. Viennent ensuite les deux types de tissus conducteurs, le xylème qui conduit la sève brute vers les feuilles et le phloème qui redistribue la sève élaborée dans toute la plante. Enfin, au centre le parenchyme médullaire qui, s’il n’a pas un rôle de stockage a seulement une fonction de remplissage.

Détail d'une coupe transversale de racine. DR


Structures secondaires : Ne se mettent en place que chez les plantes pluriannuelles : un cambium continu, circulaire qui va former les tissus de conduction secondaires que sont le xylème II et le phloème II, le processus est le même que pour la tige.

Les différents types de racines, on distingue plusieurs types de racines :

- type pivotant, la racine va chercher l'eau en profondeur. Ce sont les arbres et les plantes de régions sèches qui possèdent ce système (la carotte) ;
- type fasciculé, les racines courent juste sous la surface du sol (les graminées) ;
- type adventif, les racines prennent naissance sur une tige souterraine ou aérienne, ex. les stolons du fraisier. Sert à la multiplication végétative, au bouturage des plantes ;
- type traçant, le rhizome par exemple, qui s'étend horizontalement et peut donner des tiges adventives ou drageons.

Racine Elodea et racine Podophyllum. DR

[center]Racine Triticum et racine Lilium. DR

[/center]

1 : Racine tilleul 1 an. 2 : Racine tilleul 2 ans. 3 : Racine tilleul 3 ans. DR



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Une tige se divise en deux parties : l'écorce (différente de l'écorce de l'arbre) et le cylindre central. Voyons plus en détails les tissus composant la tige ou la racine.

Structure d'une tige. Rameau de tilleul. MJ

Description de la tige ou de la racine

Deux structures sont distinguées dans une tige ou une racine :

- la structure primaire héritée du fonctionnement des méristèmes apicaux, territoires à l’extrémité des tiges ou racines comprenant des cellules embryonnaires pouvant se diviser ;
- la structure secondaire produite par le fonctionnement de méristèmes dits secondaires, situés en retrait de l’extrémité des tiges ou racines et apparaissant plus tardivement.

Tilia Cambium. DR

Dans une tige de dicotylédone, les tissus conducteurs de sève sont disposés sur un seul cercle regroupant des structures élémentaires appelées faisceaux cribrovasculaires ou libéroligneux.

Le faisceau libéroligneux regroupe le phloème primaire et le xylème primaire séparés par le cambium, couche de cellules non différenciées ou embryonnaires dont le fonctionnement est bloqué. Elles ne reprendront leur activité que durant l’élaboration des structures secondaires.

Faisceau conducteur. DR

Quand l’activité du cambium reprend, les cellules se divisent pour donner des files radiales de cellules de parenchyme 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, et la formation de phloème secondaire, appelé aussi liber.

À gauche : xylème et parenchyme. À droite : gros plan de xylème. DR

Cependant, le fonctionnement du cambium est asymétrique et il produit beaucoup moins de liber que de bois, le liber ne faisant que quelques millimètres d’épaisseur. Les structures primaires se trouvent repoussées à l’extrémité des structures secondaires.

À gauche : xylème et parenchyme. À droite : gros plan de xylème. DR

Les structures secondaires permettent la croissance en largeur et se traduisent par la formation du bois et du liège. Elles sont très discrètes chez les plantes herbacées et se trouvent surtout chez les dicotylédones et les conifères.

À gauche : phloème coupe long. À droite : phloème et cribles. DR

À gauche : wood gymnosperme. À droite : wood gymno tangentiel. DR

Certaines tiges sont très spéciales : Un exemple, pour terminer ce chapitre : la tige de jonc est creuse et toutes les structures sont déportées vers un anneau externe. Le parenchyme médullaire est formé de cellules étoilées qui maintiennent un espace gazeux.

Tige de jonc. DR




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L'examen d'une coupe de tronc d'arbre ancien permet d'observer le résultat de nombreuses années de croissance secondaire. Les différentes couches sont trahies par la présence de cernes.

De gauche à droite : dicotylédone. Détail dicotylédone. Dicotylédone microscope électronique. DR

Cernes de croissance, cœur et aubier du bois

L’activité du cambiumest saisonnière. Les divisions de cellules s’arrêtent en hiver, reprennent au printemps avec la formation de vaisseaux de diamètre important. Cette saisonnalité se traduit par des cernes annuels de croissance permettant de dater l’âge du bois. La sève n’est conduite que dans les cernes les plus récents.

Dans les cernes les plus profonds, le bois durcit. La zone centrale appelée cœur accumulant des tanins de couleur foncée. La partie périphérique du bois, claire, est l’aubier.




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Les nœuds, dans la tige, existent chez toutes les plantes supérieures, c’est de là que partent les branches et c’est là que se forment les bourgeons, mais chez les graminées (ou poacées) ils ont un rôle fondamental de soutien. Les poacées comptent 2.500 espèces. C'est un groupe homogène et facile à reconnaître.

Le blé est une poacée dont les inflorescences s'attachent directement sur la tige, formant l'épi. DR

Les nœuds des Graminées

Les tiges, en particulier, ont un port caractéristique : ce sont des chaumes, cylindriques, souvent creux par résorption de la moelle centrale. Ces faisceaux sont entrecroisés et renferment des fibres à parois épaisses qui renforcent cette structure à la fois résistante et souple.

Les chaumes sont interrompus par des nœuds qui sont une succession de zones d'où émerge une longue feuille, qui d'abord engaine la tige puis s'allonge en un limbe étroit à nervures parallèles.

Tige de graminée. DR

Parmi les autres caractères, il faut mentionner la concentration dans l'épiderme de multiples amas de silice microscopiques qui rendent les organes tranchants. Ce fait qui peut paraître anecdotique a une grande importance archéologique car ces concrétions produisent de fines rayures sur les objets qui ont servi à broyer les céréales ce qui permet de reconnaître les outils préhistoriques qui ont servi pour les céréales. Ces concrétions ont laissé aussi des traces et des surfaces d'abrasion sur les dents des premiers consommateurs.

Exemples de graminées : Ces espèces sont cultivées depuis des millénaires, et ont permis la naissance de l'agriculture,, elles ont marqué les civilisations. Toutes les céréales appartiennent à cette famille : : mil, avoine, orge...

Nœud de maïs. DR

- Le maïs, originaire de l'Amérique centrale, a été importé lors de la découverte de l'Amérique au XVe siècle.
- La canne à sucre évolue dans les pays chauds ; son parenchyme médullaire ou moelle, très riche en saccharose n'est pas creux.
- L'herbe est à la base des produits carnés et lactés.
- Le bambou est utilisé pour la fabrication d'échafaudage,, car ces plantes poussent aussi facilement que rapidement.


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Le bois fossile, outre l'intérêt esthétique qu'il présente, a un grand intérêt scientifique. Les bois fossiles se rencontrent à l'état remanié ou enclavés dans des roches. C'est un bois qui lors de sa sédimentation, a subi une minéralisation.

Bois pétrifiés prise au Parc national de forêt pétrifiée, Arizonia, États-Unis. Jonathan Zander

Il y a des gisements de bois fossile à plusieurs endroits, entre autres en Namibie mais Petrified Forest, un parc national à l'est de l'Arizona, est le plus célèbre ! Le bois fossile est minéralisé, cela peut être dû à deux causes.

Le bois fossile

La minéralisation peut s'effectuer de deux façons :

- par incrustation de carbonate de chaux si le milieu est riche en cet élément ;
- par silification, ce processus se faisant par enfouissement dans un milieu siliceux ou en liaison avec des phénomènes volcaniques tardifs sous l'action de vapeur d'eau minéralisée.

Les milliers de troncs fossilisés du Parc national de Petrified Forest (Arizona) datent du Trias (environ 200 mille ans). La région était alors occupée par le delta d'un fleuve sur les rives duquel poussaient des arbres géants. Après leur mort, ils furent enfouis sous des dépôts sédimentaires riches en silice, ce qui favorisa la conservation de leur structure.

Coupe d'un tronc pétrifié. Daniel Schwen - Petrified Forest National Park en Arizona,États-Unis

La silice remplaça lentement la matière végétale et fossilisa les troncs. Progressivement, la région s'enfonça et fut ensevelie sous des strates sédimentaires. Son soulèvement récent, conjugué à l'érosion, permit la mise au jour des troncs fossilisés.

Un des troncs pétrifiés du Petrified Forest National Park en Arizona,États-Unis. Jon Sullivan

Les cernes de croissance de ces arbres sont fossilisés et donnent des indications précieuses sur la croissance de ces arbres, croissance qui dépend des conditions climatiques et des saisons.

À gauche : dicotylédone bois pétrifié. À droite : détail Petrified wood dicotylédone. DR

Comparez ces images avec celles du chapitre précédent pour constater à quel point la conservation est excellente.


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Le réseau laticifère (qui contient du latex) est constitué de cellules du phloème, anastomosées, peu vacuolées, dépourvues de plasmodesmes, et isolées du reste du symplasme.

À gauche canaux laticifères et à droite gros plan sur canaux latex. DR

Fonctionnement des canaux laticifères : Le fonctionnement des transporteurs de leur membrane plasmique revêt une importance cruciale puisqu'il affecte la régénération du latex ((cytosol) et donc peut limiter la production. La saignée engendre un stress hydrique et osmotique important, dû à l’expulsion d’une partie du latex.

Le laticifère, pour régénérer son latex, devient un puits de première importance pour l’absorption d’éléments tant minéraux qu’organiques. Les mécanismes membranaires participant à l’absorption du saccharose, précurseur du caoutchouc, sont très importants. Le saccharose est obligatoirement d'origine exogène car le laticifère ne photosynthétise pas et ne possède pas de réserves de sucres.

Canaux laticifères en microscopie électronique. DR

Le latex provoque chez certaines personnes des réactions allergiques. L'allergie au latex est assez répandue, elle engendre des dermatites de contact aux irritants, des dermatites de contact allergique et des réactions légères ou graves.


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Intéressons-nous à l'anatomie de la feuille. La feuille est un organe généralement aérien, porté par les tiges, et qui a comme fonction principale la fonction de nutrition. C’est le lieu de la photosynthèse. Les morphologies peuvent avoir des variations très importantes (épines, vrilles...). Voyons plus en détail l'anatomie des feuilles de dicotylédone, de monocotylédone et l'aiguille de conifère.

Anatomie d'une feuille monocotylédone. DR

Anatomie d’une feuille de dicotylédone : La feuille est protégée par un épiderme. Celui de la face supérieure est fortement cutinisé et possède peu de stomates, il recouvre le parenchyme palissadique. L’épiderme de la face inférieure présente un nombre important de stomates et recouvre de 1à 5 couches de parenchyme.

Au niveau des nervures, on peut trouver sous l’épiderme, du collenchyme et un faisceau libéroligneux. Le bois est toujours face inférieure et le liber face supérieure.

Feuille dicotylédone macro. DR

Anatomie d’une feuille de monocotylédone Les feuilles sont linéaires et présentent une nervation parallèle. L’épiderme est identique sur les 2 faces (stomates). Le parenchyme est le même partout. Il n’y a que du bois et du liber primaires. Le bois est face supérieure et le liber face inférieure.

À gauche feuille monocotylédone macro, à droite Feuille monocotylédone. DR

Une aiguille de conifère : Le sclérenchyme sous-épidermique rigidifie l’aiguille et la protège. Les stomates sont enfoncés. Les faisceaux libéroligneux sont enfermés dans un parenchyme particulier appelé parenchyme de transfusion, le tout étant délimité par un endoderme. Ce parenchyme et cet endoderme sont les traces de structures anatomiques archaïques.

Feuille de pin. DR


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La feuille a pour fonctions principales la photosynthèse et la respiration. La respiration a lieu tout le temps, la photosynthèse n’a lieu qu’en présence de lumière. La feuille a donc des échanges gazeux. Toutes les stratégies adaptatives des feuilles visent à l’optimisation : perte d’eau minimum, mise en lumière. C’est dans le parenchyme palissadique que la photosynthèse s’effectue le plus.

Les stomates permettent les échanges gazeux au sein de la feuille. DR

Les stomates : Ce sont des ouvertures dans l'épiderme qui permettent de contrôler les pertes d'eau par évaporation mais aussi de contrôler les échanges gazeux entre O2 et CO2 pour la photosynthèse. Ils sont situés sur l'épiderme des feuilles.

Les stomates : Ce sont des ouvertures dans l'épiderme qui permettent de contrôler les pertes d'eau par évaporation mais aussi de contrôler les échanges gazeux entre O2 et CO2 pour la photosynthèse. Ils sont situés sur l'épiderme des feuilles.

Ils sont constitués par une paire de cellule en forme de haricot, les cellules stomatiques ou cellules de garde, qui délimitent un pore, ou ostiole, au travers de l'épiderme. La paroi de ces cellules qui borde l'ostiole est plus épaisse que celle des autres faces. De plus les deux cellules sont liées à leurs extrémités. Quand leur turgescence augmente, le diamètre de l'ostiole sera plus grand : la paroi plus rigide se plie vers l'intérieur et entraîne l'ouverture de l'ostiole. À l'intérieur de la feuille, sous le stomate, est aménagée une place sans cellule, la chambre sous-stomatique, qui communique avec les espaces intercellulaires (méats, lacunes) des parenchymes.

Les nervures : Les nervures sont les prolongements du pétiole dans le limbe. On distingue la nervure principale et les nervures secondaires. C'est au niveau des nervures que se situent les tissus conducteurs (xylème et phloème) de sève.

Gros plan d'une nervure centrale de vigne. DR

On peut distinguer trois grands types de nervation :

- nervation pennée ex. le lilas ;
- nervation palmée ex. la vigne ;
- nervation parallèle ex. graminées (Poaceae), dont les feuilles sont également - dépourvues de pétiole.

Quand la feuille tombe : Une fois que la feuille est tombée, une cicatrisation progressive apparaît alors que le bourgeon suivant est déjà formé.

Quand la feuille tombe. DR

Exemples particuliers de feuilles

- Le millepertuis dont les feuilles sont pourvues de petits «trous» transparents à l’œil nu.

Feuilles percées de millepertuis. DR

- Le citronnier dont les feuilles comportent de petites cavités bien sphériques se trouvant dans l’épiderme et contenant l’huile.
- Le nymphea dont les stomates se trouvent sur la feuille (évidemment !) et dont la partie inférieure comporte de vastes « chambres » pleines d’air pour assurer la flottaison.



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Intéressons-nous à quelques particularités des plantes : il s’agit d’organes que l’on peut trouver à plusieurs endroits différents et qui n’entraient donc pas dans un des chapitres précédents en particulier ou alors d’organes très particuliers que l’on ne trouve que sur certaines plantes. Parmi ces organes : les glandes et glandes à résine.

Nectar extrafloral provenant des glandes de la plantes. DR

Les glandes : Comme chez les animaux les glandes des végétaux produisent toutes sortes de composés, mais contrairement aux animaux très peu d’hormones végétales sont produites par des glandes. Il y a des glandes pour les essences, les résines, le nectar, les cires...

Le nectar est un suc sécrété par les plantes, pas forcément par les fleurs, il y a des cas de nectar extrafloral. C'est la matière première du miel. Cette substance possède un pouvoir d'attraction sur les insectes et certains oiseaux qui permettent la pollinisation.

Nectar extrafloral en microscopie électronique. DR

La composition des sucres du nectar est très stable au sein d'une même espèce. Le nectar est composé d'environ 50 % de fructose et 50 % de glucose. Les animaux se nourrissant de nectar peuvent être intoxiqués avec les insecticides.

Les glandes à résines

- La résine végétale est sécrétée par certains végétaux.
- La résine peut être solide ou semi-fluide, elle est insoluble dans l'eau et dans l'éther de pétrole.
- La résine végétale est utilisée dans la fabrication des résines industrielles dans l'industrie du plastique.
- La résine du pin maritime est récoltée lors du gemmage où l'on extrayait l'essence de térébenthine (environ 20 %) et la colophane (environ 80 %).

Glandes à résines. DR




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Des cristaux intracellulaires se forment pour favoriser l'adaptation de la plante à un milieu difficile : très concentré en calcaire,, en silice... C'est le cas des raphides, de fines aiguilles observées dans certaines cellules.

La calcite en aiguille que l’on trouve dans les membranes fongiques a une origine biologique et on tente de déterminer quels sont les facteurs qui régissent l’apparition de ces aiguilles : on ne sait pas pour le moment si cette synthèse est bioinduite ou biocontrôlée et on ne connaît pas non plus la cinétique de l’incorporation des ions Ca dans ces membranes.

Raphides (cristaux intracellulaires) en lumière polarisée. DR

Exemples de formation de cristaux intracellulaires

Chez la prêle la silice en solution intègre la plante par la racine sans s’y déposer, gagne les vaisseaux qui l’acheminent vers les parties aériennes de la plante. Par association à des substances glucidiques elle donne naissance à des complexes silico-organiques, à l’état de petits grains dans les espaces entre la membrane cellulaire et la paroi squelettique de la cellule. La formation d’opale a un devenir différent s’il s’agit de la tige ou de la feuille.

Chez les végétaux supérieurs, des phénomènes de ce genre existent aussi, soit pour éliminer un produit toxique, soit pour faire des réserves, ou pour d’autres raisons encore.

Les raphides sont des cristaux en aiguilles de carbonate de calcium ou d’oxalate de calcium existant dans des cellules spécialisées qu’on appelle idioblastes. Il semble que ce soit un système de défense contre les prédateurs chez certaines plantes et ils peuvent blesser l’œsophage ou la gorge des animaux qui les mangent.


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Organes particuliers rencontrés dans certaines plantes : les trichomes et les poils urticants. Où les rencontre-t-on ?

Un exemple de trichome secrétant chez une plante carnivore, la drosera.

Les trichomes : Un trichome (du grec signifiant « croissance de poils ») désigne de fines excroissances ou appendices de plantes secrétant ou non.

Trichome de

tomate

. DR

On peut les rencontrer dans certaines algues. Pour définir des plantes selon l'absence ou la présence de trichomes, on parle de plante glabre (sans poils) et de plantes pubescentes (poilues).


En haut trichomes de scrophulaire, en bas trichomes de géranium. DR

Les poils urticants : De nombreuses plantes ont des poils urticants comme les orties, bien connues de nous tous.


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Si vous souhaitez en savoir davantage à propos de l'anatomie végétale, l'auteur de l'article nous fournit sa bibliographie :

• Margot et Jaccottet : Zoologie et Botanique, SPES, Lausanne, 1971 pour certains schémas : c’était mon livre de zoologie-botanique à l’époque, que mes professeurs me pardonnent ces emprunts faits dans les meilleures intentions!
  
• C.-J.Humphries : Tous les arbres d’Europe, Bordas, 1982
  
• J.-L. Guignard : Botanique, Masson, Abrégés, 1989
  
• P. Demalsy et MJ Feller Demalsy : Les plantes à graines, Décarie Ed, Québec.
  
• F. Hallé : Éloge la plante, Seuil, 1999 un point de vue différent sur les végétaux
  
• Aline Raynal Roques : La botanique redécouverte, Belin INRA, 1994
  
• Botanique, Abrégés Masson
  
• Biologie, Hachette Terminale D,
  
• Biologie, Tavernier Terminale D,
  
• De la graine à la plante, dossier Pour la Science
  

Sur Internet
Merci pour la plupart des photos de microscopie

• Photographic Atlas of Plant Anatomy
  
• John D. Curtis Ph.D.
  
• Biology Department, University of Wisconsin - Stevens Point
  
• Nels R. Lersten Ph.D.
  
• Department of Botany, Iowa State University
  
• Michael D. Nowak
  
• Biology Department, University of Wisconsin - Stevens Point
  

Photo DR.

Futura Sciences juin 2012