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Je ne pense pas avoir tout pour le moment, c'est une ébauche ahah !! J'ai encore quelques petits soucis pour expliquer la pression racinaire, je verrai mieux tout ça avec mon frérot demain ! Autrement Math j'ai fait un semblant de diapo avec mes images pour que tu voies l'ordre !! Bisous bisous et à demain mes poulettes !!

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Terminons par le principal moteur de l'ascension de la sève : la transpiration foliaire. Nous avons réalisé une expérience qui démontre bien que la plante, comme tout être vivant, respire : après avoir placé un quelconque végétal sous un sac sans aucun contact avec l'air ambiant quelques heures sous un sac, on a pu observer de fines gouttelettes d'eau provenant de la plante. Elle absorbe du dioxyde de carbone, rejette du dioxygène et transpire afin de maintenir un taux hydrique suffisant et une température interne adéquate.

Mais pourquoi peut-on considérer l' évapotranspiration comme LE mécanisme essentiel ?

D'une part, les molécules d'eau polaires issues du sol, établissent des liaisons hydrogène entre elles et forment ainsi une échelle à priori indissociable tout au long du xylème. J'ai bien dit « à priori » car parfois, cette chaîne peut être interrompue par des bulles de gaz : c'est ce qu'on appelle l' « embolie ».

D'autre part, les feuilles rejettent continuellement de la vapeur d'eau non utilisée par la photosynthèse ( ce qui représente tout de même près de 90 % de l'eau). La transpiration la plus importante se déroule au niveau des stomates des feuilles . Son intensité varie en fonction de l'ouverture ou de la fermeture des stomates des feuilles. Ceux-ci, sont composés d'une ouverture nommée « ostiole » et de deux cellules de garde dans lesquelles se trouvent des micro-fibrilles reliant la partie épaisse au niveau de l'ostiole à la partie plus fine de la paroi. Lors d'un apport en ions potassium K+ dans les cellules de gardes, la plante subit un « stress hydrique » qui favorise l'entrée de l'eau par osmose, dans les cellules qui elles, se gonflent ( les micro-fibrilles, sous l'influence de la pression interne,étirent la paroi vers la partie la plus mince) et ainsi forment une ouverture par laquelle les gaz peuvent entrer ou sortir.

Ainsi, + la plante transpire, + la succion de la chaîne de molécules d'eau est efficace et + la quantité d'eau absorbée dans le sol est importante.

Évidemment, il existe de nombreux facteurs influençant l’évapotranspiration comme par exemple, le climat, la composition de la terre, l'agitation de l'air, le nombre de feuilles sur la plante…. De plus, elle dépend aussi de la constitution des feuilles : hé oui les plantes du désert ont des feuilles beaucoup plus épaisses que celles de nos plantes, ce qui leur permet d'économiser l'eau au maximum et d'éviter la déshydratation.

Comme vous avez sûrement du le voir dans notre dossier, nous avons appliquer la loi de Jurin au cas de la transpiration foliaire : celle- ci permet à la sève de monter jusqu'à 120 mètres de hauteur dans les plus hauts arbres, c'est donc effectivement le principal moteur de la montée de la sève dans la plante.

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photo 5 bis

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comparaison plante du désert photo5

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la plante respire par les feuille photo 2

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photo 1 bis

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photo 1 (polarité des mol ds le xylème)

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Autre diapo trouvé sur le net avec des choses intéressantes pour les parties de Célia et moi

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Autre diapo trouvé sur le net avec des choses intéressantes pour les parties de Célia et moi

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Y a plein de trucs qu'il ne faudra pas mettre, c'est un truc que j'avais fait y a un bail pour faire ma partie du dossier :) ! On verra mieux tout ça demain !!

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j'ai modifié genre un mot alors je le remet au cas ou

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Je suis pas sure non plus pour le classement des liens

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Jsp du tout si c'est bien

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REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L EDUCATION SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE 1ère année de l enseignement secondaire Mongi ABID Inspecteur principal Najib CHEBBI Inspecteur principal Mme Guermazi Hela

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Site intéressant sur la transpi mais aussi sur la sève élaborée (théorie et tout)

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I) Sol et phénomène physique

1) L'eau dans le sol

2) Phénomène physique

II) Absorption et transport de l'eau aux vaisseaux de xylème

1) Mécanismes directs de l'absorption

2) Transport de l'eau aux vaisseaux de xylème

III) La transpiration

1) Mécanismes d'ouverture des stomates

2) Rôle de la transpiration dans la circulation de la sève brute

3) Fermeture des stomates et poussée radiculaire

4) Facteurs influençant la transpiration

a) Facteurs structuraux

b) Facteurs externes

5) Physiologie de la plante face à une sécheresse

IV) La circulation de la sève élaborée

1) Chargement du phloème

2) Circulation de la sève élaborée

a) Théorie de Munch & Krafts

b) Mécanisme

Tout comme l'organisme humain, la plante à besoin d'eau pour vivre. L'eau est indispensable à la formation de la sève et participe ainsi aux phénomènes de circulation et donc à l'apport de nutriments aux différents organes de la plante ; elle participe également à des phénomènes de régulations tel que la transpiration.

I) Sol et phénomène physique

1) L'eau dans la sol

Il est essentiel de faire la distinction entre la quantité dans un sol et sa disponibilité dans celui-ci. En effet, l'eau à une certaine mobilité dans le sol due à la gravité d'une part, et à différentes forces d'autre part :

Des forces osmotiques, qui sont générées par les ions présents dans le sol, retenant l'eau dans le sol. Cette rétention est d'autant plus faible que le sol est bien irrigué et donc que les ions sont plus dilués. Ces forces sont donc généralement faibles, voire négligeables.

Des forces matricielles, qui sont générées par les éléments non solubles du sol, qui exercent sur l'eau des forces capillaires, ainsi que des forces d'imbibition.

Des forces capillaires, qui sont générées par la tension superficielle existant entre l'eau et les interstices laissées libres dans le sol.

Des forces d'imbibition, ou forces colloïdales, qui sont dues à la propriété des substances colloïdales à gonfler en présence d'eau. Ce sont des attractions électrostatiques entre les charges négatives des colloïdes du sol et les charges positives de l'eau. Ces forces sont d'autant plus grandes que le sol est riche en argile, ... Ces forces sont d'autant plus fortes que les particules sont petites.

En fonction de ces forces de rétention, on distingue les différents types d'eau dans le sol.

L'eau de gravitation est une eau disponible qui s'écoule à travers le sol par gravité. Elle est plus ou moins retenue par les forces osmotiques et par les forces d'imbibition.

L'eau capillaire est une eau disponible sur laquelle s'exercent les forces capillaires.

L'eau hygroscopique est une eau indisponible, étant donné qu'elle rentre dans la constitution même du sol.

2) Phénomène physique

Le potentiel hydrique d'un sol est l'énergie qu'il faut appliquer au sol pour libérer 1g d'eau. Ce potentiel est toujours négatif, et est d'autant plus bas que la liaison entre l'eau et le sol est forte. On note que le mouvement de l'eau va du potentiel le plus haut au potentiel le plus bas (du moins négatif au plus négatif), et donc de la zone retenant le moins l'eau (la plus hydratée), à la zone retenant le plus l'eau (la moins hydratée). Quand le sol se dessèche on observe donc une diminution du potentiel hydrique, devenant ainsi plus négatif. L'eau pure possède un potentiel hydrique de 0, mais dans le sol circule un soluté et pas uniquement de l'eau pure. Le potentiel hydrique peut être décomposé en potentiel osmotique et potentiel matriciel.

Le potentiel matriciel d'un sol est l'énergie qu'il faut appliquer au sol pour libérer 1g de soluté. Les forces osmotiques étant faibles, les deux potentiels ont presque la même valeur.

La succion correspond à une pression qui caractérise l'action attractive exercée par le sol sur l'eau. Afin de déterminer la succion on mesure la dépression minimale qui permet le départ de l'eau. Le potentiel hydrique est souvent assimilé à la succion car on observe une proportionnalité entre la valeur absolue du potentiel hydrique et la succion.

II) Absorption et transport de l'eau aux vaisseaux de xylème

1) Mécanismes directs de l'absorption

L'osmose correspond à la diffusion d'eau à travers une membrane hémiperméable du milieu le moins concentré (hypotonique) vers le plus concentré (hypertonique).

De cette manière lorsque la cellule se situe dans une solution hypotonique, elle va se gorgée d'eau jusqu'à rétablir l'équilibre osmotique avec le milieu extracellulaire, on dit que la cellule devient turgescente.

Attention, grâce à leur paroi pecto-cellulosique, les cellules végétales n'éclatent pas dans une solution hypotonique (contrairement à la cellule animale).

Les mécanismes d'osmose sont donc déterminés par les pressions dites osmotiques s'exerçant de part et d'autre de la membrane semi-perméable. La pression osmotique s'exprime par la lettre Π, suit la loi de Van't Hoff et s'exprime en .

b) La succion

La succion est liée à la différence de pression osmotique des vacuoles. La plante ne peut absorber l'eau que si la succion de ses racines est supérieure à celle du sol, autrement dit si le potentiel hydrique de la plante est inférieur à celui du sol.

On observe une diminution du potentiel hydrique du sol vers le sommet de la plante. La circulation de l'eau dans la plante se fait ainsi dans la direction du potentiel hydrique le plus bas.

2) Transport de l'eau aux vaisseaux de xylème

L'eau est absorbée par les radicelles, qui correspondent aux plus petites racines au niveau desquelles on peut apercevoir des poils absorbants ; elle doit par la suite atteindre les vaisseaux de xylème, et pour se faire, elle peut utiliser différentes voies :

La voie apoplastique correspond à la voie utilisant la paroi végétale.

La voie symplastique correspond à la voie utilisant le cytoplasme de la cellule végétale (aussi appelé protoplaste), ainsi que les plasmodesmes, au niveau des ponctuations, pour passer d'un cytoplasme à un autre.

La voie transcellulaire, correspond à la voie utilisant le cytoplasme dans la cellule végétale, mais qui traverse la paroi pour passer d'un cytoplasme à un autre.

Comme dit dans les cours précédent, proche des vaisseaux de xylème (vaisseaux de bois), on observe des épaississements subéreux en forme de cadre formant les cadres de Caspary qui empêche les transports par voie apoplasmique en obligeant la voie symplasmique. Cette caractéristique lui permet de jouer son rôle de filtre.

III) La transpiration

La transpiration joue un rôle indirect mais principal dans l'absorption d'eau par la plante, et ceci grâce au fait qu'elle est le moteur de la montée de sève. La transpiration se fait à deux niveaux :

Dans de moindre mesure au niveau de la cuticule des feuilles ; en effet on a vu dans les cours précédent qu'en milieu humide la cuticule présentait un réseau relativement lâche qui permettait une certaine perméabilité. La transpiration représente ici 5 à 10 % de la transpiration totale. On parle de transpiration cuticulaire.

La majorité au niveau des stomates ; on parle de transpiration stomatique.

Un arbre peut transpirer jusqu'à 220 litres par heures. La transpiration des plantes est comparable à la transpiration qu'effectuerait 1/6 de la transpiration d'un plan d'eau de même taille.

1) Mécanismes d'ouverture des stomates

La transpiration stomatique varie suivant l'ouverture et à la fermeture des stomates, liées aux différences de pressions osmotiques dans les cellules de garde. Les cellules de garde (donc les stomates) s'ouvrent ou se ferment selon les forces osmotiques qui correspondent aux variations de la concentration de potassium intracellulaire. Par augmentation des concentrations potassiques il y a formation d'un milieu hypertonique qui entraîne une turgescence des cellules de gardes, et ainsi une ouverture des stomates.

Les cellules de garde ont des parois renforcées du côté interne qui délimite l'ostiole, et sont souvent accompagnées de cellules compagnes épidermiques, dépourvues de chloroplastes, avec lesquelles elles sont intimement en contact par leur face externe, permettant des échanges intercellulaire plus important.
Production Chantal PROULX
2) Rôle de la transpiration dans la circulation de la sève brute

La sève brute est une solution très diluée de faible pression osmotique. La sève circule dans les vaisseaux de bois à une vitesse de 1 à 6 m/h, jusqu'à 100 m/h pour une transpiration maximale.

L'eau est transpirée par la feuille, d'autant plus que la demande climatique est élevée. Elle " coule " depuis le sol où elle est peu retenue (fort potentiel hydrique) vers les feuilles où elle est plus retenue (faible potentiel hydrique). Ce mouvement peut être décrit par une équation de transfert où le flux est d'autant plus fort que la différence de potentiel hydrique est grande, et que la résistance au transfert est faible.

De cette manière plus la plante transpire plus la succion sera efficace, et plus la plante absorbera de l'eau dans le sol. La plante utilise ainsi des phénomènes de variations de l'ouverture des stomates afin de faire varier la force d'absorption lorsque le sol ou l'air est trop sec. Mais ceci n'est vrai que jusqu'à un certain seuil au-delà duquel la plante sera à un stade de stress hydrique trop important, l'obligeant à fermer les stomates afin de se préserver.

3) Fermeture des stomates et poussée radiculaire

Chez une plante en déficit hydrique, les stomates sont partiellement fermés. Ceci diminue le flux d'eau, et donc la différence de potentiel hydrique entre le sol et les racines, diminuant la quantité d'eau qui sera absorbée par les racines. Cette fermeture stomatique est donc un processus adaptatif nécessaire à la survie de la plante. Elle a pour inconvénient de ralentir la photosynthèse et de causer l'échauffement de la feuille.

En absence de transpiration, on observe un phénomène appelé la poussée radiculaire, qui permet malgré la fermeture des stomates (par exemple pendant la nuit) d'avoir une absorption d'eau au niveau des racines. L'eau ne sera donc plus sous tension comme pour la transpiration, mais sous pression. Lors de ce phénomène, le potentiel hydrique est rétablit (diminution) par la sécrétion d'ions dans le xylème, permettant ainsi à l'eau d'y pénétrer par osmose à travers les cellules voisines.

4) Facteurs influençant la transpiration

a) Facteurs structuraux

Au niveau de la plante la transpiration stomatique dépend de son anatomie, autrement dit de la surface d'évaporation. De cette manière on distingue ainsi différents facteurs structuraux :

La surface foliaire correspond à la surface des feuilles de la plante. Les stomates étant présents au niveau des feuilles, sa réduction (chute des feuilles, feuilles réduites à des aiguilles, ...) permet une baisse de la transpiration.

La constitution foliaire, en effet certaines espèces de plantes vivant en climat aride, présentent un collenchyme qui permet un épaississement de la feuille par de la cellulose ou une cuticule épaisse qui est imperméable au gaz permettant une protection contre les pertes d'eau.

La densité des stomates.

b) Facteurs externes

Les facteurs externes correspondent à l'environnement de la plante, les plus importants sont :

La nature du sol : Un sol chargé en ion possède une pression osmotique plus élevée, ce qui nécessite une augmentation de la succion des plantes concernées et ainsi de la transpiration, l'extraction y étant plus difficile. Au bout d'un certain seuil, lorsque la plante est soumise à un stress hydrique trop important les stomates se fermes diminuant la transpiration afin de se préserver.

L'humidité du sol : Lorsque le sol s'assèche, la concentration en ion augmente, donc les forces osmotiques sont plus importantes, ce qui entraîne également une extraction plus difficile et une nécessité d'augmentation de la transpiration. De la même manière que précédemment, au bout d'un certain seuil, lorsque la plante est soumise à un stress hydrique trop important les stomates se fermes diminuant la transpiration afin de se préserver.

L'humidité de l'air : L'humidité de l'air agit différemment suivant le seuil atteint. Il faut comprendre que les cellules épidermiques perdent leur eau plus facilement que les cellules stomatiques dont la paroi est plus épaisse. Ainsi, une sécheresse modérée provoque une diminution de la turgescence des cellules épidermiques sans modifier notablement celle des cellules stomatiques. La pression exercée par les cellules épidermiques sur les cellules stomatiques diminue et les ostioles ont tendance à s'ouvrir, augmentant ainsi la transpiration. Ce phénomène est intensifié par le fait que l'air sec exerce une succion importante sur l'eau de la plante. Si la sécheresse de l'air augmente au dessus d'un certain seuil, au point d'entraîner l'évaporation de l'eau des cellules stomatiques, la diminution de leur turgescence tend à les accoler plus étroitement ce qui diminue le diamètre des ostioles et aboutit à une diminution de la transpiration.

L'agitation de l'air : L'évaporation est favorisée par le renouvellement de l'air au voisinage des feuilles. Ainsi, l'augmentation de l'agitation de l'air entraîne tout d'abord l'ouverture des stomates. Cependant, si l'agitation dépasse un certaine seuil, elle entraînera leur fermeture. Le vent a d'autant plus un pouvoir desséchant qu'il élimine la " couche limite " qui protège les feuilles.

La température : La température agît également sur l'évaporation de l'eau cellulaire. En effet, son augmentation entraîne de la même manière une augmentation de l'ouverture des stomates et donc de la transpiration. De plus, lorsque la température dépasse un certain seuil (environ 30°C), elle provoque la fermeture des stomates et donc une diminution de la transpiration.

La luminosité : La lumière entraîne, pour la majorité des plantes, l'ouverture des stomates et donc l'augmentation de la transpiration. Cependant, la sensibilité des plantes varie selon l'espèce. Contrairement aux facteurs précédents, la lumière n'a pas d'action sur l'évaporation de l'eau cellulaire mais sur le métabolisme des cellules stomatiques, en stimulant l'activité de leurs ATPases membranaires responsable de l'entrée d'ions K⁺ contre la sortie d'ions H⁺). Le K⁺ s'accumule ainsi dans les vacuoles, permettant l'entrée d'eau dans les cellules de garde, l'augmentation de la pression de turgescence et donc l'ouverture des stomates.

Pour plus d'informations : Le site web de Didier Pol

5) Physiologie de la plante face à une sécheresse

Lors une période de sécheresse prolongée, la surface foliaire (surface transpirante) diminue par perte des feuilles, on parle de sénescence foliaire. Ceci induit également une baisse des productions photosynthétiques, la plante étant beaucoup moins approvisionnée en CO ₂, nécessaire pour la poursuite du cycle de Calvin.

A la suite d'un arrosage, la plante n'a pas besoin d'abaisser de manière importante son potentiel hydrique pour transpirer, permettant la montée de sève et la reprise de la photosynthèse. Mais ceci n'est possible que jusqu'à un certain seuil de température.

La nuit, la luminosité et la température sont trop basses pour activer l'ouverture des stomates, donc la transpiration et donc la photosynthèse.

Le jour, l'augmentation de la température et de la lumière stimulent l'absorption et en même temps l'ouverture des stomates. On observe en outre souvent une " dépression de midi " lorsque les seuils sont atteints lors d'une journée chaude et/ou sèche ce qui permet à la plante d'éviter un stress hydrique.

Les plantes ayant la meilleure adaptation à une sécheresse sont celles qui permettent une sénescence foliaire rapide et donc une diminution de la transpiration avec une augmentation des stocks glucidiques en début de sécheresse ; et qui ont la meilleure capacité à reprendre un rythme synthétique après une sécheresse.

IV) La circulation de la sève élaborée

Comme nous avons vu précédemment, la sève brute circule grâce à des phénomènes de tension lors de la transpiration, ou à des phénomènes de pression lors de la poussée radiculaire. La sève élaborée nécessite elle des mécanismes plus complexes pour se déplacer dans la plante.

On rappel que la sève brute est caractérisée par une concentration importante en sels minéraux et par un déplacement des racines aux feuilles dans le xylème (bois) ; la sève élaborée, quant à elle, est caractérisée par une concentration importante en sucres et en acides aminés, et par un déplacement descendant ou latéral (vers les autres organes de la plantes) dans le phloème (liber).

Le passage d'eau et de nutriments entre les cellules se fait par les plasmodesmes, par les pompes à protons, ou par des symporteurs (ex : transporteur symport du saccharose activé par une pompe à proton).

1) Chargement du phloème

Les tubes criblés sont constitués de cellules allongées sans noyau, sans organites, ayant des parois cellulosiques et accompagnées de cellules compagnes dont elles sont dépendantes. En effet ces cellules compagnes sont accolées au tube et assurent leur approvisionnement par transfert de certains éléments comme le saccharose. Ces cellules possèdent des protubérances de la membrane plasmique, correspondant à des invaginations contenant beaucoup de mitochondrie qui sont le lieu de synthèse du saccharose.

Le passage du saccharose des cellules de transfert jusqu'aux tubes criblés, se fait par transfert de cellule à cellule par des cotransports saccharose-protons. Les pompes à protons utilisent de l'ATP pour un transport actif de protons vers la cellule compagne possédant le saccharose, par souci d'équilibre il y a alors efflux de protons dans le sens inverse, par un transport symport entraînant ainsi un mouvement de saccharose vers les tubes criblées. Ce processus est appelé chargement du phloème et est responsable de la diminution du potentiel hydrique (augmentation de la succion) au niveau du phloème.

2) Circulation de la sève élaborée

a) Théorie de Munch & Krafts

Munch et Krafts avaient mis en évidence un mécanisme qui expliquerait la circulation de la sève élaborée au sein des vaisseaux de liber (circulation descendante).

Expérience : L'eau rentre dans un compartiment et dilue la solution, il y a formation d'une surpression d'eau, par ce courant, qui emmène le saccharose dans un deuxième compartiment duquel seul l'eau peut y sortir (membrane hémiperméable). Ainsi il y a transfert d'eau d'un milieu fortement concentré à un milieu faiblement concentré, ce qui est impossible en utilisant uniquement les forces osmotiques.

Hypothèse : La sève se déplace sous l'action d'un courant de masse entraîné par une pression hydrostatique, qui permet également le transfert d'eau entre les vaisseaux de liber descendant et les vaisseaux de bois montant. Cette hypothèse a été appelée " hypothèse du flux sous pression ".

b) Mécanisme

La théorie de Munch et Krafts fut vérifiée par la suite. En effet dans les vaisseaux de bois (circulation montante) la sève est beaucoup moins concentrée que dans les vaisseaux de liber (circulation descendante), et ceci grâce au chargement du phloème qui diminue le potentiel hydrique de ce dernier. L'eau passe donc par osmose d'un vaisseau de bois à un vaisseau de liber, entraînant une augmentation de la pression hydrostatique du vaisseau de liber.

La pression hydrostatique étant en constante augmentation, la sève élaborée est poussée vers les milieux de basse pression, entraînant la sève élaborée vers le bas. Sur le trajet, le saccharose est régulièrement réabsorbé par les organes cibles bordant les vaisseaux, diminuant la concentration de la sève. L'eau passe ensuite de nouveau dans le vaisseau de bois pour reprendre le cycle précédent.

Il peut éventuellement y avoir des migrations d'éléments (saccharose) plus rapides que la migration de l'eau (les ions monovalents et le saccharose). En effet les éléments présents dans la sève élaborée sont à la fois poussés par l'augmentation de la pression hydrostatique mais également par un souci d'homogénéisation du milieu qui hyperconcentré au niveau de l'organe source.

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L'eau, de l'absorption à la transpiration - Cours Pharmacie

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I) Sol et phénomène physique 1) L'eau dans le sol 2) Phénomène physique II) Absorption et transport de l'eau aux vaisseaux de xylème 1) Mécanismes directs de l'absorption a) L'osmose b) La succion 2) Transport de l'eau aux vaisseaux de xylème III) La transpiration 1) Mécanismes d'ouverture des stomates 2) Rôle de la transpiration dans ...

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Experience pr démontrer la compo d'1 feuille ( 1ere ss partie de la 1ere partie)

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Auriez-vous : une cloche en verre assez haute pour recouvrir une plante ? et une bougie standard ( haute et blanche ). Et des feuilles de poireaux aussi

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OSMOSE - PRESSION OSMOTIQUE - Lois de la pression osmotique

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La loi de Van't Hoff exprime le fait que la différence de pression exercée par une solution diluée contenant un certain nb de moles de soluté dans un volume donné et celle exercée par un solvant pur, est la même que celle qu'exercerait un gaz parfait contenant le même nombre de moles dans le même volume.

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forum carnivore plante dione sarracenia utricularia nepenthes drosera pinguicula genlisea cepalotus heliamphora tourbe sphaigne

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[QUESTION -- REPONSE] Comment monte la sève dans une plante?

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Certains se sont peut-être déja posé la question sans trop trouver de réponses, et bien la...

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Des bactéries à l'Homme : Les végétaux - Nutrition

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voir le dernier paragraphe pour la circulation hivernale

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Qu'est-ce qui provoque la chute des feuilles?

Hervé Cochard : Les feuilles tombent en réponse à des signaux environnementaux tels que le froid et la diminution de la durée du jour. Mais la sensibilité des espèces végétales à ces deux signaux varie grandement, pour des raisons encore peu connues. Le manque de lumière ralentit la photosynthèse tandis que le froid provoque la dégradation de la chlorophylle (1). La disparition progressive du vert chlorophyllien démasque une palette de pigments qui étaient présents dans les feuilles mais non visibles. Carotènes (orange), anthocyanines (pourpre), et xantophylles (jaune) s'expriment alors et donnent aux feuilles leurs belles couleurs chaudes.... Puis une zone d'abscission se forme à la base des feuilles, qui tombent sous l'effet de leur poids et du vent. Tous ces processus sont régis par des hormones et des enzymes.

La chute des feuilles est-elle une adaptation à l'hiver?

H. C. : Oui, les arbres tirent certains bénéfices de la chute des feuilles, en termes de recyclage et de protection contre le gel. Le recyclage se fait à plusieurs niveaux. D'abord, les produits de la dégradation de la chlorophylle des feuilles et de certaines protéines sont réutilisés dans l'arbre sous forme de nutriments carbonés et azotés. Ensuite, le recyclage se complète lorsque les feuilles tombent et que ses constituants sont dégradés par les microorganismes du sol et sont captés à nouveau par l'arbre. Second point, les feuilles représentent un facteur de vulnérabilité au gel, à cause du phénomène appelé embolie hivernale : en cas de froid intense, les vaisseaux des feuilles gèlent, les gaz dissous dans la sève forment alors des bulles d'air car ils sont très peu solubles dans la glace formée. Lors du dégel, ces bulles d'air grossissent et provoquent l'interruption de la circulation de sève. Si l'arbre gardait ses feuilles en hiver, elles dépériraient par déshydratation.

Et qu'en est-il alors pour les arbres à feuilles persistantes?

H. C. : Les arbres à feuilles persistantes sont moins sensibles au froid. Les conifères sont bien protégés contre le phénomène d'embolie hivernale car leurs aiguilles possèdent des éléments conducteurs (tracheïdes) très étroits où ne peuvent être piégées que des bulles d'air très petites. De plus, leur système photosynthétique est plus résistant au froid.

Y a-t-il une " descente de sève " avant la chute des feuilles ?

H. C. : Il est faux de dire que la sève quitte les feuilles avant leur chute. Il n'y a pas de " descente " de sève. La sève reste dans les vaisseaux. En période feuillée, la sève brute, essentiellement de l'eau, monte des racines vers les feuilles via les vaisseaux tandis que la sève élaborée (2), enrichie par les produits de la photosynthèse des feuilles, redescend vers les racines en passant de cellules en cellules, qu'elle nourrit au passage. L'arbre sans feuilles ralentit fortement sa croissance et vit sur ses réserves d'amidon stockés dans le tronc et l'écorce. L'amidon est transformé en sucres solubles qui ont aussi une fonction " d'antigel ".
(1) Le même phénomène explique comment les agrumes, récoltés verts, deviennent oranges en chambre froide... (2) La sève élaborée ne contient que 1% de la quantité d'eau véhiculée par la sève brute.

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Pourquoi les feuilles tombent en automne ?

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Hervé Cochard : Les feuilles tombent en réponse à des signaux environnementaux tels que le froid et la diminution de la durée du jour. Mais la sensibilité des espèces végétales à ces deux signaux varie grandement, pour des raisons encore peu connues.

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Plaçons maintenant sur la lame, au contact de la lamelle, 1 ou 2 gouttes de solution concentrée de saccharose à 40%. De l'autre côté de la lamelle, on aspire la solution de rouge neutre avec un buvard ou papier filtre. Les cellules d'oignon sont maintenant en milieu très concentré.

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Pour expliquer l'expérience de la pomme de terre, et par conséquent l'osmose

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Pour expliquer l'expérience de la pomme de terre, et par conséquent l'osmose

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Aujourd'hui on va parler du vivant ! Et plus particulièrement des cellules, qui sont les briques de base des êtres vivants (nous en avions parlé ici). Alors, je te propose d'observer comment travaillent les cellules des végétaux. Pour cela, quoi de mieux qu'un petit tour en cuisine ?

L'expérience avec une pomme de terre

Matériel :
- une pomme de terre,
- du sel (plutôt du gros sel),
- de l'eau déminéralisée (celle qu'on met dans les fers à repasser),
- une petite pipette de sérum physiologique (ou un flacon d'eau de mer qu'on utilise pour se déboucher le nez : je ne citerai pas de marque)

L'expérience consiste à couper la pomme de terre en deux. Dans une des moitiés, tu vas creuser trois petits trous d'environ 2 cm de diamètre.

Dans l'un d'eux, tu verses du sérum physiologique ; dans le second, tu déposes des grains de sel, et tu remplis le troisième avec de l'eau déminéralisée. Tu laisses le tout reposer pendant plusieurs heures puis tu reviens observer l'ensemble.

Normalement, après quelques heures, tu observes ceci :

On constate que :
- le niveau d'eau de mer n'a pratiquement pas bougé,
- le trou contenant initialement du sel est entièrement rempli d'eau,
- l'eau déminéralisée a complètement disparu.

Explications

La nature aime les choses équilibrées et c'est ce qui est généralement à l'origine les phénomènes de transfert de matière (par exemple la goutte d'encre qui est ajoutée dans un verre d'eau finit par diffuser) et des phénomènes de transferts de chaleur (quand du " chaud " se déplace d'un point à un autre, par exemple lorsqu'un radiateur permet de chauffer toute une pièce).

Revenons à nos cellules de pomme de terre. Comme dans toute cellule vivante, il y a continuellement un échange d'eau et de sels minéraux entre l'intérieur et l'extérieur (environnement de la cellule), c'est ce qui contribue à son fonctionnement.

L'un des moyens pour échanger de l'eau entre deux cellules ou entre une cellule et son environnement), c'est l'osmose. De quoi s'agit-il ?L'osmose poursuit le but d'égaliser des concentrations de part et d'autre d'une paroi. Pour cela, les petites molécules d'eau, qui se faufilent partout, passent à travers la paroi : on dit qu'elle est semi-perméable car les grosses molécules, elles, ne peuvent pas traverser.

La paroi semi-perméable ici, c'est la membrane de la cellule : l'eau va se déplacer d'un endroit peu concentré en sel, vers un endroit très concentré. Ainsi, l'eau va venir " diluer " là où c'est très concentré, et rendra plus concentré ce qui était trop dilué au départ... Si tu as du mal à suivre, regarde ce petit dessin.

Comme tu le vois, l'eau se déplace d'un côté vers l'autre : c'est exactement ce qui s'est passé avec ta pomme de terre.

Là où tu as ajouté du sel, l'eau des cellules est sortie pour venir diluer le sel, car il y avait un déséquilibre entre l'intérieur des cellules (légèrement salé) et l'extérieur (trop riche, trop concentré). Le trou s'est donc rempli d'eau.
Là où tu as ajouté de l'eau déminéralisée (c'est-à-dire sans pratiquement aucun minéral dissous), tu as créé un déséquilibre entre l'intérieur des cellules (contenant des sels dissous) et l'extérieur qui n'en contenait pas. L'eau a donc quitté le trou pour remplir les cellules, afin d'équilibrer les concentrations.
Là où tu as ajouté de l'eau salée (sérum physiologique), il ne s'est rien passé car il n'y avait pas de déséquilibre entre l'intérieur des cellules et l'extérieur.

Applications

Une plante va chercher son eau dans la terre par osmose : c'est ce phénomène qui est à l'origine de la turgescence (assurant la rigidité et la maintien des végétaux)

Les racines des arbres portent dans la zone voisine de leur extrémité de très nombreux poils absorbants. Le poil absorbant est en contact, par sa face externe, avec l'eau du sol qui contient également des substances dissoutes. Or, la concentration dans les cellules du poil est supérieure à celle du milieu extérieur. L'eau pénètre donc par osmose dans les poils absorbants.

En cuisine, ce principe est également très souvent mis en oeuvre. Dans les confitures par exemple : la grande quantité de sucre ajoutée fait sortir l'eau des cellules du fruits ce qui libère en même temps, un composé essentiel à la prise des confitures (la pectine !)

Pour ta santé : lorsque tu dois te nettoyer les yeux, utilise toujours du sérum physiologique (donc un peu salé). Si tu lavais à l'eau non salée, celle-ci pénétrerait à travers les parois de ton œil et tu aurais des yeux tout gonflés. C'est encore l'osmose qui dicte ce comportement.

Texte : Pascale BAUGE - Le Monde et Nous : http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/
Dessin : : Stéphanie DUBUT - Stef Comics http://stefcomics.blogspot.fr/

Rendez-vous demain, pour la suite ...

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" Expériences autour de l'eau " : Jour 4 ou l'eau entre et sort des cellules

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Aujourd'hui on va parler du vivant ! Et plus particulièrement des cellules, qui sont les briques de base des êtres vivants (nous en avions parlé ici). Alors, je te propose d'observer comment travaillent les cellules des végétaux. Pour cela, quoi de mieux qu'un petit tour en cuisine ?

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Composition tronc et branches (même si on le sait mdr)

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Composition tronc et branches (même si on le sait mdr)

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Remarques à propos de diverses théories sur les mécanismes qui influent sur l'ascension de la sève (c'est en anglais... mdr)

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Remarques à propos de diverses théories sur les mécanismes qui influent sur l'ascension de la sève (c'est en anglais... mdr)

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C'est très compliqué, mais on a une info importante : le diamètre d'un vaisseau de xylème (dans les premières pages)

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TPE sur la capillarité, ça aussi ça va nous aider !!! (Je pense qu'on pourra squeezer les explications mathématiques mdr...

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TPE sur la capillarité, ça aussi ça va nous aider !!! (Je pense qu'on pourra squeezer les explications mathématiques mdr...

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La capillarité regroupe l'ensemble des phénomènes qui ont lieu à la surface d'un liquide au contact d'une paroi solide, le liquide s'élève au dessus du niveau de l'eau pour la plupart des liquies, ou il descend en dessous pour d'autres. Ceci dans des conditions atmosphériques normales. Tout le phénomène de la capillarité est basé sur une loi : celle de Jurin.

Historique

Bien qu'inexpliqué, le phénomène a déjà été soupçonné il y a plusieurs siècles. Pour la première fois, en 1490, Leonard de Vinci décrit la capillarité, sans connaître son fonctionnement, en observant la montée de liquide dans des tubes capillaires de différents diamètres. James Jurin était un médecin anglais, ayant vécu entre 1684 et 1750. C'est en 1718 qu'il a pu confirmé des travaux réalisés par ses prédécesseurs Francis Hauksbee et Isaac Newton.

Explications

La hauteur à laquelle montera (ou descendra) le liquide peut être calculée grâce a la formule suivante :

h est la hauteur du liquide au dessus du niveau de l'eau en m ;

Υ est la tension superficielle du liquide (Voir chapitre suivant) en ;

θ est l'angle de raccordement entre le liquide et la paroi du tube (Voir chapitre suivant) en ° ;

ρ est la masse volumique du liquide en ;

r est le rayon du tube en mm;

g est l'accélération de la pesanteur, c'est une constante valant environ 9,81 m.s⁻²;

Cette loi est valable à température et pression ambiante uniquement.
Effet sur l'eau et le mercure

Exemple

Prenons l'exemple de l'eau à température ambiante :

sa tension superficielle est de 7,3·10⁻² N.m⁻¹

son angle de raccordement s'approche d'une valeur nulle (on prendra donc 0°)

sa masse volumique vaut 1 g.cm³

l'accélération de la pesanteur vaut approximativement 9,81 m.s⁻² à la surface de la Terre

L'application numérique est donc :

On peut en déduire qu'en insérant un tube capillaire d'un rayon de 0.5mm, l'eau montera de 2,9cm dans le tube.

Expériences

Montée du liquide suivant le diamètre du tube

Nous avons voulu expérimenter cette loi par nous-même. Nous avons donc pris 3 tubes capillaires de rayons visiblement différents (mais inconnus).

Du tube le plus fin au plus épais (de gauche à droite)

D'apres cette expérience, nous nous rendons compte que plus le tube est fin et plus l'eau monte. Si on regarde la formule, cela parait logique car plus le rayon est petit et plus on divise par un nombre petit.

Mesure de la montée du liquide

Pour voir si notre calcul par rapport à la hauteur de l'eau dans un tube de 5mm de rayon était correct, nous avons pris 4 tubes de 5 mm de rayon que nous avons trempé dans de l'eau colorée.

Dans chacun des tubes, nous avons constaté que l'eau montait entre 2,7 et 3,1cm au dessus du niveau de l'eau. Nous avons donc conclu que, l'expérience n'étant pas très précise (mesures avec règle graduée), les résultats expérimentaux correspondaient à ce que nous attendions grâce au calcul.

La pression joue t-elle un rôle actif ?

En voyant que la formule n'était valable qu'à température et pression ambiante, nous avons voulu savoir si cette dernière jour un rôle actif dans le dénivelé d'un liquide dans un tube capillaire. Nous avons donc fait la même expérience avec une autre pression.
Ainsi nous avons placé nos tubes capillaires et notre eau colorée sous une cloche à vide.

Entre le moment où l'on place les tubes capillaires dans l'eau et le moment où le vide est fait, nous n'avons pas constaté le moindre changement sur le niveau de l'eau dans les tubes.
Nous avons préféré n'en tirer aucune conclusion hâtive. Nous avons donc consulté un professeur de Physique Chimie qui nous a précisé que la pression ne joue pas un rôle significatif dans la capillarité. Il faudrait un changement de pression considérable pour apercevoir le changement de niveau.

Transfert de liquide d'un recipient dans un autre

Pour mieux comprendre le phénomène nous avons réalisé une expérience mettant en action 2 béchers : l'un contient de l'eau incolore, l'autre de l'eau colorée en vert. Un papier chromatographique relie les 2 récipients.
Nous avons mis les béchers dans diverses situations (l'un plus haut que l'autre, ...)

En analysant les résultats nous pouvons constater que c'est le liquide contenu dans le bécher du haut qui a tendance à descendre. Plus ce bécher est haut et plus le liquide va dans l'autre bécher.
Nous pensons que c'est ainsi parce que le poids joue plus quand le bécher est haut et ainsi il permet d'accélerer l'action. En revanche, nous n'avons trouvé aucun élement qui confirme ou dément notre hypothèse.

Nous en avons conclu que l'eau monte dans le papier grâce à la capillarité et redescend de l'autre côté en êtant aidée du poids.

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La capillarité regroupe l'ensemble des phénomènes qui ont lieu à la surface d'un liquide au contact d'une paroi solide, le liquide s'élève au dessus du niveau de l'eau pour la plupart des liquies, ou il descend en dessous pour d'autres. Ceci dans des conditions atmosphériques normales.

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Bon, côté SVT, avec ça, on est bien :) !!

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Bon, côté SVT, avec ça, on est bien :) !!

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Lisez-le svp, ça va vraiiiment nous servir (sauf la fin) !!!

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Très bon TPE avec de très bonnes expériences !!!

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Très bon TPE avec de très bonnes expériences !!!

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Introduction:
La sève brute aussi appelée sève montante contient de l'eau et des minéraux prélevés dans le sol. Cette sève brute est transportée dans un ensemble de vaisseaux conducteurs appelés xylème, des racines aux feuilles de la plante par trois différents mécanismes : la poussée racinaire, la transpiration foliaire et la capillarité. Si la concentration en eau du sol est plus importante que la concentration en eau des racines de la plante, l'eau pénètre alors les racines de la plante où elle s'y accumule. Cette accumulation est à l'origine d'une légère poussée racinaire. La transpiration foliaire correspond à une perte d'eau sous forme de vapeur localisée au niveau des stomates (pores) des feuilles de la plante. Cette transpiration foliaire provoque l'aspiration de l'eau dans le xylème, permettant ainsi l'ascension de la sève brute. Le phénomène de la capillarité désigne la capacité de l'eau à monter naturellement le long du xylème malgré la force de gravité.

Problématique : Peut-on mettre en évidence les mécanismes permettant le transport de la sève brute dans une plante ? Quelles sont les conditions nécessaires à ces mécanismes ?

I/ Mise en évidence du phénomène de capillarité
A. Introduction à la notion de capillarité
B. Généralités sur la loi de Jurin
C. Vérification de cette loi

II/ Les autres mécanismes permettant le transport de la sève brute
A. Mise en évidence de l'existence d'autres mécanismes de transport de la sève brute
B. Mise en évidence de la nature de ces mécanismes

III/ Conditions nécessaires aux mécanismes de transport de la sève brute
A. Transpiration foliaire
B. Poussée racinaire

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Les mécanismes de transport de la sève brute

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Introduction: La sève brute aussi appelée sève montante contient de l'eau et des minéraux prélevés dans le sol. Cette sève brute est transportée dans un ensemble de vaisseaux conducteurs appelés xylème, des racines aux feuilles de la plante par trois différents mécanismes : la poussée racinaire, la transpiration foliaire et la capillarité.

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En botanique, on appelle sève le liquide absorbé par les racines, et qui parcourt tous les tissus de la plante pendant la période active de la végétation. Dans ce trajet, la sève change plusieurs fois de caractéristiques; uniquement constituée dans l'origine par les sucs ou dissolutions salines que contenait la terre, elle se mêle, à mesure qu'elle se meut, aux liquides que renferme déjà le végétal. Mais la plus grande modification qu'elle subit s'effectue dans les feuilles, au contact de l'air et par les phénomènes de la respiration. La sève a dès lors acquis les qualités nécessaires pour nourrir et développer les tissus; elle est plus épaisse, mieux caractérisée, et contient de nouvelles substances destinées à des usages variés. Avant ce perfectionnement, la sève montait de la racine vers les feuilles; après avoir respiré, elle descend des feuilles vers les racines. On a donc désigné sous le nom de sève ascendante le liquide nourricier des plantes encore incomplétement élaboré. On a nommé au contraire la sève qui s'est complétée dans les feuilles par la respiration, sève descendante ou sève élaborée.

Les sucs de la terre pénètrent par endosmose dans les cellules superficielles des extrémités des La sève ascendante.
radicelles. A peine entrés dans le végétal, ces sucs augmentent de densité, et l'endosmose les répand de proche en proche, de cellule en cellule, et dans les longs canaux extrêmement fins que forment le tissu vasculaire et le tissu fibreux. Le mouvement de la sève s'explique par la force d'endosmose et par les propriétés des tubes capillaires. Comme la sève ascendante est d'autant plus dense qu'on l'observe dans une partie plus élevée de la plante, l'endosmose a pour effet de faire monter peu à peu ce liquide à travers les tissus de la plante. Les tubes nombreux et très fins du tissu fibreux et du tissu vasculaire doivent agir par capillarité et favoriser l'ascension de la sève.

La plus simple expérience met ces causes en évidence. Prenez une Voici comment se manifeste, dans les pays tempérés, le phénomène de la sève ascendante, si nous le considérons dans un branche tranchée nettement sur un végétal vivant, plongez-en l'extrémité coupée dans l'eau, le liquide s'y élève par la double action indiquée ci-dessus. C'est pourquoi les fleurs des bouquets se conservent et vivent quelques jours lorsqu'on met tremper leurs pédoncules dans l'eau; c'est par le même mécanisme que les boutures reprennent dans la terre humide où on les plante. A ces deux causes il faut ajouter l'évaporation qui a lieu par les arbre. En hiver le végétal est dans une inertie à peu près complète; dépouillé de feuilles, il ne montre plus sur ses branches dénudées que les bourgeons développés à l' aisselle des feuilles ou à l'extrémité des jeunes rameaux et de la tige même. Au printemps la température se relève un peu; aussitôt la vie reparaît dans la plante. Les bourgeons se gonflent légèrement, et en même temps les racines commencent à absorber dans la terre de nouveaux sucs. L'endosmose s'exerce avec énergie, car les matières contenues dans les tissus du végétal se sont épaissies pendant l'hiver , et leur densité , bien supérieure à celle des liquides puisés dans la terre, donne une grande énergie aux courants endosmotiques. A cette époque la moindre ouverture faite aux enveloppes du végétal en laisse écouler la sève comme d'une fontaine. On dit que la plante est dans sa sève de printemps. Les végétaux que l'on taille à cette époque exsudent un liquide bien connu, par exemple, sous le nom de pleurs de la vigne . feuilles et les parties vertes. Cette évaporation diminue la quantité des liquides dans les extrémités supérieures du végétal, en même temps qu'une autre portion est consommée dans le développement même des tissus de ces nouveaux organes. Il en résulte un afflux de la sève des parties inférieures vers celles où il est besoin de remplacer le liquide qui a disparu. Ainsi s'établit une véritable succion à courant ascendant, qui porte constamment la sève des racines.vers les feuilles tant que celles-ci sont en train de se développer, ou tout au moins sont fraîches et verdoyantes. Il est bien évident aussi que l'état hygrométrique de l'air, l'action calorifique du Soleil exercent sur l'évaporation, par les parties vertes, une influence considérable; le mouvement de la sève ascendante s'accélère ou se ralentit en proportion, et toute la nutrition du végétal se modifie suivant les conditions du climat et de la saison .

Hales, parmi de nombreuses expériences sur la circulation de la sève, a mesuré sa force ascensionnelle en adaptant un manomètre à air libre à un cep de vigne coupé à 5 décimètres au-dessus du sol. Il constata que dans cette circonstance la force de la sève montante était capable de soulever une colonne de mercure de un mètre, ce qui équivaut à une colonne d'eau de 13,60 m. Cette energie va s'accroître encore, car à mesure que la sève monte, les bourgeons se développent, les feuilles s'étalent, et l'évaporation joint sa puissante influence aux causes qui déterminaient déjà l'ascension de la sève. Cette activité se maintient jusqu'à ce que le feuillage ait atteint son état définitif. A ce moment elle se ralentit, pour cesser complètement lorsque les feuilles se flétrissent et tombent.

Certaines années, la sève du printemps s'est mise en mouvement de bonne heure, et sa marche a été si rapide que la belle saison dure encore lorsque tous les phénomènes qu'elle a pour but d'accomplir sont terminés. Dans ces circonstances exceptionnelles, la plante recommence à la fin de l'été son travail vital du printemps ; quelques-uns des bourgeons se développent immédiatement, et sous leur influence se manifeste une seconde sève ascendante que l'on appelle la sève d'août. Les rigueurs de la fin de l'automne et de l'hiver ne tardent pas à interrompre ces phénomènes d'un développement anticipé; les tissus se dessèchent et se solidifient, les feuilles flétries tombent rapidement, et tout rentre dans cet état d'inertie qui signale l'hiver des contrées tempérées. Dans la description qui précède, on n'a parlé que de la sève ascendante; on verra tout à l'heure la sève descendante lui succéder pendant l'été et la fin de la saison, et donner lieu à des phénomènes tout particuliers.

Il est utile d'indiquer la route que suit la sève ascendante au milieu des tissus de la tige. La sève du printemps est répandue partout; les cellules médullaires, les fibres, les vaisseaux, les méats en sont également gorgés. Elle monte dans la tige par le corps ligneux tout entier chez les branches encore jeunes; par l' aubier chez les branches plus âgées. Après le grand mouvement du printemps, l'ascension modérée qui s'effectue alors paraît avoir lieu dans le tissu cellulaire, et consiste en un transport lent et progressif des liquides vers les parties supérieures de la plante.

Dans tout son trajet, la sève ascendante s'est enrichie de matériaux de tout genre, et le travail respiratoire, qui a son siège dans les Sève descendante ou élaborée.
feuilles, achève la préparation du liquide tout particulier que renferment les feuilles et, l' écorce des jeunes latex ou suc propre. branches, et que l'on nomme la sève élaborée. C'est là véritablement le fluide nourricier de la plante, l'analogue du sang artériel des animaux. Cette sève élaborée descend alors des feuilles vers les racines à travers les tissus de l' écorce, chez les dicotylédones dont nous nous sommes à peu près exclusivement occupé dans les descriptions qui précèdent. On la trouve fluide et descendant d'une manière continue dans les fibres corticales; mais en même temps elle descend entre l' écorce et le bois dans le réseau des vaisseaux laticirères. Là elle affecte une nature spéciale qui lui a valu le nom de

On nomme circulation intracellulaire, rotation ou giration, les mouvements observés dans les liquides qui remplissent les cellules de certaines plantes ou de certains organes, tels que les poils. Bonaventure Corti de Modène a le premier vu ces mouvements dans des plantes aquatiques cryptogames purement formées de tissu cellulaire, et nommées les Circulation intracellulaire.
charas. Sa découverte fut publiée en 1715; un grand nombre de physiologistes s'en sont occupés depuis cette époque, et on sait aujourd'hui que la circulation intracellulaire existe chez tous les végétaux aquatiques purement cellulaires, dans d'autres plantes également aquatiques d'une organisation un peu moins simple, telles que les naïadées, les hydrocharidées, les vallisneries, etc. Beaucoup d'autres plantes, d'une structure plus compliquée, ont montré le même phénomène dans leurs parties celluleuses. On l'observe facilement sur les poils de l'éphémère commune (Tradescantia virginiana, Lin.) et d'autres végétaux analogues; en général, la rotation se manifeste avec énergie dans les cellules des tissus riches en sève et où s'effectue un développement rapide.

La circulation intracellulaire se voit au microscope sous l'aspect que voici : dans la cavité de la cellule s'agitent des granules nombreux et de diverses grosseurs; ils nagent au milieu du liquide transparent qui remplit l' utricule et y décrivent un ou plusieurs courants fermés, c'est-à-dire revenant à leur point de départ, de façon que chacun décrit un cercle ou une ellipse irrégulière, selon la forme de la cellule. Tantôt chaque cellule ne montre qu'un seul courant, tantôt il y en a plusieurs qui viennent se rejoindre au noyau ou nucleus. Le phénomène est d'ailleurs isolé dans chaque cellule, c'est-à-dire que le mouvement qui a lieu dans une d'elles est entièrement indépendant de celui qui s'effectue dans les cellules voisines. Les agents physiques ou chimiques qui activent ou ralentissent la vie exercent la même influence sur la rotation ou circulation intracellulaire. L'effet de ce mouvement est de porter successivement sur toutes les parties de la surface de chaque cellule la matière granuleuse et fluide qui en forme le suc. (DGS).

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© Serge Jodra, 2005. - Reproduction interdite.

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En botanique, on appelle sève le liquide absorbé par les racines, et qui parcourt tous les tissus de la plante pendant la période active de la végétation. Dans ce trajet, la sève change plusieurs fois de caractéristiques; uniquement constituée dans l'origine par les sucs ou dissolutions salines que contenait la terre, elle se mêle, à mesure qu'elle se meut, aux liquides que renferme déjà le végétal.

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Section transversale d'une feuille de Coniza sp. (proche des Erigerons,(Asteraceae)). On distingue les 2 cellules de garde d'un stomate dans l'épiderme inférieur de la feuille ainsi que la chambre sous stomatique.

Vue des assises de l'épiderme foliaire. Les stomates sont répartis dans un épiderme pavimenteux (cellules en forme d'éléments de puzzle). Les cellules de garde sont chlorophylliennes. L'ostiole est ouvert.

Coupe transvesrale du limbe d'une feuille de dicotylédone. Seuls sont représentés schématiquement, un stomate composé de ses deux cellules de garde, l'épiderme et sa cuticule et quelques cellules de parenchyme chlorophyllien séparées par des méats aérifères et maintenant une grande chambre sous stomatique aérifère sous le stomate. On constate que les gaz de l'atmosphère sont en continuité avec cette chambre et les méats grâce à l'ostiole du stomate. Remarquons que dans l'épiderme, seules les cellules stomatiques sont pourvues de chloroplastes.

Stomates de bégonia (Begonia cucullata Willd. ou B. semperflorens Link et Otto (Begoniaceae)). les cellules de garde sont entourées ici par 3 cellules compagnes. Remarquer que les cellules de garde possèdent de nombreux chloroplastes, alors que les cellules compagnes en sont dépourvues. Les chloroplastes épars que l'on aperçoit autour n'appartiennent pas à l'épiderme, mais au parenchyme lacuneux chlorophyllien sous-jacent.

Deux aspects de stomate de feuilles de Commelina. A gauche l'ostiole est fermé à droite l'ostiole est ouvert.

la paroi des cellules stomatiques est dissymétrique et est plus épaisse du côté interne,

ces cellules sont sensibles à des changements importants de pression osmotique donc de turgescence.

Schéma d'un stomate fermé.

Schéma d'un stomate ouvert.

Coupe transversale de la feuille de sétaire (Setaria sp. (graminées)). On observe bien les 2 cellules de garde entourées de 2 cellules compagnes puis de 2 cellules épidermiques beaucoup plus grandes. La chambre sous stomatique est bien visible. Comme le montrent ces 2 photos et compte tenu de la taille des cellules stomatiques, il est difficile dans une coupe à main levée de passer exactement par l'ostiole.

Epiderme de sétaire. Les stomates sont alignés. A droite, on distingue la forme particulière des cellules de garde et des cellules compagnes.

Fonctionnement du stomate

Schéma de l'appareil stomatique de l'épiderme de maïs (Zea mays L. (Graminées))et profils de concentration en ions K⁺ à l'obscurité (stomate fermé à gauche) et à la lumière (stomate ouvert à droite). ce : cellule épidermique ; cc : cellule compagne ; cs : cellule stomatique ; o : ostiole. On constate que les fortes concentrations en potassium passent de la cellule compagne quand le stomate est fermé à la cellule stomatique quand le stomate est ouvert.

Les cellules stomatiques sont les seules cellules épidermiques à contenir des chloroplastes. Sous l'effet de la lumière, elles réalisent la photosynthèse et produisent de nombreux métabolites dont des acides organiques comme du malate, des sucres variés et de l'ATP (les mitochondries, elles jouent un rôle dans cette production d'ATP).

La lumière bleue présente un effet spécifique sur la membrane plasmique des stomates et enclenche une série de phénomènes. Des ATPases membranaires hydrolysent l'ATP et provoquent l'excretion de protons (ions H⁺). L'équilibre électrique est conservé grace à l'entrée d'ions potassium (K⁺). L'équilibre de pH est maintenu par la rentrée conjointe d'ions H⁺ et Cl⁻. Le K⁺ est concentré dans la vacuole avec deux anions d'accompagnement, le malate et le Cl⁻ ce qui entraîne une forte augmentation de la pression osmotique vacuolaire.

Construction d'un modèle de cellule stomatique

1-Un tuyau en plastique souple est bouché par un bouchon bien hermétique

2-un demi tuyau de même matière est collé sur un côté

3-Le tuyau est enfoncé sur un robinet et celui-ci est ouvert

4-sous l'effet de la pression, le tuyau s'incurve, la face concave du côté de l'épaississement.

ATTENTION : Si vous voulez réaliser cette expérience, ouvrez très doucement le robinet, SINON, ....

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Section transversale d'une feuille de Coniza sp. (proche des Erigerons,(Asteraceae)). On distingue les 2 cellules de garde d'un stomate dans l'épiderme inférieur de la feuille ainsi que la chambre sous stomatique. Vue des assises de l'épiderme foliaire. Les stomates sont répartis dans un épiderme pavimenteux (cellules en forme d'éléments de puzzle).

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he ho y a que

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Vidéo sur transpiration foliaire et osmose

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Vidéo sur transpiration foliaire et osmose

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Absorption et circulation de l'eau dans la plante

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Uploaded by abdelhakim choukri on 2013-11-19.

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Experience avec une patate pour le phénomène d'osmose

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Experience avec une patate pour le phénomène d'osmose

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Un site que j'ai commencé à bosser qui me parait assez cool pour soit une partie SVT soit l'intro  

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Un site que j'ai commencé à bosser qui me parait assez cool pour soit une partie SVT soit l'intro  

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L'eau & la plante
Comment faire circuler du "sang" sans coeur ?

Juin 2003

La circulation des fluides : une nécessité vitale Dès qu'un être vivant dépasse la taille d'un amas de cellules de quelques mm se pose le problème de l'alimentation de ses cellules qui ne sont plus au contact direct du milieu extérieur: les nutriments doivent être apportés et l'élimination des déchets du métabolisme cellulaire assurée. On pourrait penser que le simple mécanisme de la diffusion suffit à réaliser ces échanges entre les cellules situées à l'intérieur de l'organisme et le milieu extérieur. Malheureusement, il n'en est rien: la diffusion est un phénomène excessivement lent qui ne permet pas la mise à disposition rapide des constituants nécessaires à la cellule et l'élimination des produits potentiellement toxiques de son métabolisme. Deux sèves, deux sangs Contrairement aux animaux, les végétaux chlorophylliens sont autotrophes: ils produisent eux même leurs éléments nutritifs à partir du CO2, de l'eau et de l'énergie des photons solaires. Les atomes que les végétaux doivent impérativement trouver dans leur environnement en grande quantité sont: Des cellules mortes pour l'alimentation des tissus vivants Une première particularité de ces vaisseaux concerne leur structure. Ici, pas de gros tuyaux se subdivisant ensuite de plus en plus finement, mais un ensemble de tubes microscopiques groupés en faisceaux. La sève brute est conduite dans des tuyaux on ne peut plus classiques, mais aux origines et aux formes surprenantes. Ces tubes sont en fait le squelette de cellules mortes, aux parois épaissies par une accumulation irrégulière de lignine, un polymère aussi hydrophobe que résistant. Le diamètre de ces tubulures est extrêmement fin (10 µm environ), et leur extrémité est très effilée. C'est là, nous le verrons, une condition indispensable à leur efficacité. Les plantes vasculaires les plus récentes (arbres à fleurs) présentent d'authentiques vaisseaux, larges tubulures de quelques dixièmes de mm de diamètre, mais pouvant éteindre plusieurs m de long. Quand l'évolution s'en mêle Il ne faut cependant pas croire que tous les végétaux possèdent un système circulatoire aussi développé: les divers types cellulaires qui le constituent ont été sélectionnés progressivement au fil de l'évolution. Les végétaux marins, les plus anciens, supportés par la force d'Archiméde, ont pu se nourrir par simple diffusion, mais cela leur a imposé une morphologie rubanée caractéristique du grand groupe des algues. Les végétaux terrestres les plus anciens sont les mousses, apparues voici 600 millions d'années. Elles ne possèdent pas d'appareil circulatoire, ce qui explique à la fois leur petite taille (limitée par l'alimentation des organes) et leur confinement dans des milieux humides capables de leur apporter, par toute leur surface, l'eau indispensable à leur survie. Il faudra 200 millions d'années d'évolution pour qu'apparaissent les premiers végétaux de taille respectable, les fougères, dont certaines, formant de véritables arbres, ne sont plus connues aujourd'hui qu'à l'état de traces dans des îles dont l'isolement à permis un "arrêt sur image" évolutif, comme la Nouvelle-Zélande par exemple. Les fougères et leurs cousines les prêles ont inventé l'appareil circulatoire végétal, elles contiennent les premiers vaisseaux véritables. Qu'est-ce qui fait monter la sève ? Que ce soit le plant de maïs ou le séquoia d'une hauteur voisine de 100m, la sève brute doit irriguer tout le végétal. Le moteur de son ascension n'est autre que la source d'énergie qui alimente, directement, ou non, la plupart des formes de vies sur Terre: le soleil. En fait, et contrairement à ce qui se produit dans la circulation sanguine des mammifères par exemple, le système circulatoire végétal n'est pas fermé, mais ouvert: la plante ne fait que générer un flux d'eau, dont elle se sert pour s'alimenter en éléments indispensables puisés dans le sol. Les faisceaux conducteurs forment un ensemble ouvert aux deux extrémités: Deux phénomènes se conjuguent pour assurer l'ascension de la sève: * en permanence, de l'eau sort de la plante. Cette transpiration foliaire, qui se produit au niveau des stomates, est activée par le rayonnement solaire favorisant le passage de l'état liquide à l'état gazeux, ce qui crée une différence de "potentiel hydrique" entre le sol et les feuilles. Même un élève de sixième peut mettre en évidence cette perte d'eau: en emballant les parties aériennes d'une plante dans un sac plastique, de la buée apparaît rapidement à l'intérieur du sac, montrant bien l'existence d'une émission d'eau par la plante. En effet, lorsque la sève brute arrive dans les feuilles, elle sort des vaisseaux, traverse les cellules vivantes et se répartit dans l'épaisseur de ces organes, ce qui permet l'alimentation des cellules foliaires (constituant ce que l'on appelle le mésophylle) en éléments minéraux. Une fois que l'eau à livré ses ions, elle devient inutile et est éliminée (vaporisée, en fait) au niveau des stomates. Ainsi, une forêt d'un hectare évapore ainsi 3000 tonnes d'eau par an vers l'atmosphère. Ce courant hydrique a aussi un autre effet salutaire, qui évolutivement a été à l'origine du développement des feuilles: il refroidit la plante, lui permettant de supporter sans surchauffe l'intensité du rayonnement solaire auxquels, de par son immobilité, elle ne saurait se soustraire. ndré J.P. Organisation vasculaire des angiospermes: une vision nouvelle. INRA ed.; 2002
L'application aux végétaux d'une technique d'étude des vaisseaux sanguins éclaire d'un jour nouveau les mécanismes de la circulation des fluides à l'intérieur des plantes.

Pour s'en convaincre, il suffit d'introduire doucement une goutte d'encre au fond d'un verre d'eau: la goutte conserve longtemps sa coloration, et la diffusion de l'encre dans le verre réclame plusieurs heures... Pour parer à cette inefficacité de la diffusion, les êtres vivants pluricellulaires ont donc dû développer des moyens permettant de relier chaque cellule au milieu extérieur. Si les animaux ont pour cela développé un milieu liquide circulant, le sang, mu par des contractions musculaires; les végétaux ont été confrontés à une problème plus ardu dès qu'ils quittèrent le milieu marin: comment créer un système de circulation sans organes en mouvement, sans contractions, sans muscles? Nous allons voir que l'évolution a sélectionné une solution particulièrement efficace, élégante et économe en énergie: une circulation à "coeur" solaire...

- le carbone, fourni par l'atmosphère sous forme de CO2

Comment étudier ces vaisseaux? La technique classique consiste à réaliser des coupes transversales, ou longitudinales, à les colorer et à les observer en microscopie optique. On peut certes observer aussi ces vaisseaux en microscopie électronique, afin de mieux connaître leur structure fine, mais il est difficile de reconstituer leur forme dans l'espace. Récemment, un chercheur (J.P. André, spécialiste des systèmes vasculaires à l'INRA) a eu l'idée d'appliquer et d'adapter aux plantes une technique d'anatomie relativement ancienne, la "plastination", plus connue sous le nom de moulage plastique anatomique vasculaire, et rebaptisée par lui micromoulage: originellement, il s'agit d'une méthode d'étude des vaisseaux sanguins. Une substance plastique (ici, un élastomère de silicone) est injectée sous pression dans les vaisseaux sanguins de la pièce à étudier, elle remplit les vaisseaux puis durcit. Secondairement, des traitements chimiques éliminent toutes les matières organiques, et seul subsiste le tracé tridimensionnel des vaisseaux. Appliquée aux végétaux à une échelle microscopique, cette technique permet de découvrir l'incroyable variété des formes prises par les vaisseaux du xylème. On y retrouve des spirales, des anneaux semblables à ceux des trachées, des ponctuations de toutes natures, des réseaux de communication hydriques d'une complexité insoupçonnée. Ainsi, des structures anatomiques inconnues à ce jour ont été mises en évidence, comme par exemple des ramifications vasculaires intervenant dans des tissus secondaires, structure que l'on avait cru jusqu'ici réservée aux réseaux vasculaires animaux.

Ces vaisseaux microscopiques que l'on trouve chez les fougères, puis chez tous les autres végétaux à l'exception des arbres feuillus sont appelés trachéides. Ce sont des cellules de quelques mm de long, communiquant entre elles par des liaisons transversales, des "trous", les ponctuations. La paroi des trachéides des fougères est rigidifiée par des épaississements disposés comme les barreaux d'une échelle (trachéides scalariformes). Un des plus anciens arbres fossiles connus, Archaeopteris, a pu ainsi atteindre une hauteur de 30 m et dominer de sa haute stature, il y a 306 millions d'années, les forêts du Dévonien dans lesquelles les premiers vertébrés tétrapodes commençaient à s'aventurer hors de l'eau.

- au niveau racinaire où, après avoir traversé quelques couches de cellules vivantes, l'eau pénètre dans les tissus conducteurs

* le faible diamètre des vaisseaux génère des forces de capillarité qui ont pour effet de donner à la sève une pression inférieure à la pression atmosphérique: la sève brute communiquant indirectement avec l'atmosphère par les stomates des feuilles, elle est donc aspirée vers l'atmosphère et commence son ascension. On obtient donc, en fait, dans les tissus végétaux, un ensemble de microscopiques colonnes ascendantes d'eau continues de la racine à la feuille. Il est d'ailleurs facile d'observer cette montée de la sève brute en coupant proprement la tige d'une plante et en la plongeant dans de l'eau colorée: on observe alors l'ascension du liquide dans la plante, à une vitesse voisine de 2 cm/ min.
Cependant, l'effet de pression différentielle ne peut s'appliquer que jusqu'à 10 m de haut environ. En effet, la pression atmosphérique équilibre une colonne d'eau de 10 m, au-delà se crée un vide. Comment donc un séquoia de 100m peut-il alimenter ses feuilles? Pour le savoir, tournons-nous vers la physique des tuyaux de faible diamètre, et vers les forces de capillarité. Dès les années 1720, le physicien anglais James Jurin a montré que l'on peut considérer que la hauteur atteinte par un fluide dans un tube capillaire est donnée par la relation :
Cruiziat P., Cochard H, Améglio T. L'embolie des arbres. Pour la science 305, 03/2002, 50-56
Rouat S. Comment l'arbre à changé la monde. Sciences & avenir, 10/2001, 49-53
diamètre(µm)x hauteur (m) = 30
Ce qui veut dire que la hauteur atteinte ne dépend que du diamètre du vaisseau à cette hauteur, et en particulier il ne dépend pas de la forme de celui-ci. Quel diamètre devons-nous considérer? si l'on se limite à un vaisseau de quelques µm de diamètre, la hauteur maxi n'est que de quelques m... mais nous ne devons pas oublier que ce qui compte, c'est le diamètre minimum de la colonne d'eau, et celui-ci, à l'extrémité des cellules est de l'ordre de la dizaine de nm... voici de quoi obtenir une hauteur de colonne d'eau comprise entre 150 et 200 m, supérieure à la taille des arbres les plus grands, et fixant par la même une taille maximum aux végétaux terrestres...

Cette importance de la capillarité trouve une application triviale lorsqu'il s'agit de conserver des fleurs coupées: la durée de vie de ces fragments de végétaux dépend de leur alimentation en eau, aussi, pour perturber le moins possible cette dernière, est-il recommandé de couper au rasoir, le plus nettement possible, les tiges, afin de maintenir les vaisseaux ouverts (contrairement à un ciseau, qui écrase certains vaisseaux avant de trancher). Si l'on voulait être rigoureux et respecter l'anatomie végétale, cette coupure franche des tiges devrait même se faire sous l'eau, de façon à éviter l'introduction de bulles d'air dans le xylème.

Une autre conséquence de ces forces de capillarité est de permettre d'expliciter la continuité de l'apport circulatoire chez les arbres à feuilles caduques, chez lesquels la transpiration foliaire est discontinue dans le temps.

Une caractéristique supplémentaire de ce mécanisme circulatoire basé sur les propriétés des canaux très fins est son extrême modicité énergétique. En effet, on considère qu'en une journée, un arbre de 100m de haut va transporter 100 Kg d'eau. Un calcul de physique élémentaire nous montre alors que l'énergie nécessaire pour cette opération ne représente que 2 W! La plupart des arbres n'atteignant pas cette hauteur et ne transportant pas autant d'eau, la puissance moyenne utilisée à la circulation de la sève n'est que de 0,1 W environ...

Tableau 1 : comparaison des milieux circulants chez l'homme, les animaux les plus courants et les végétaux vasculaires

En comparaison, votre coeur qui pompe 5l de sang chaque minute développe une puissance de 10 W, qui augmente au moindre effort... Les végétaux tirent donc parti au maximum du peu d'énergie dont ils peuvent disposer, et dont leur vie lente et immobile s'accommode. Cette utilisation parcimonieuse de l'énergie ainsi que leur système circulatoire ne dépendant que de lois physiques, et non d'organes contractiles, contribue à la fois à leur taille, bien supérieure à celle des animaux les plus grands, et à leur surprenante longévité, dépassant parfois le millénaire!

Pr. R. Raynal

- au niveau foliaire, grâce à des communications avec l'atmosphère, les stomates, dont l'ouverture est réglable en fonction de l'hydratation de la plante.

Chez les plantes plus récentes, les épaississements de la paroi des trachéides prennent des formes plus générales (gymnospermes) ou plus complexes: anneaux, spirales, réseaux complexes sont caractéristiques des plantes à fleurs. La plastination permet bien, pour la première fois, de présenter toute la complexité cachée des formes de ces réseaux vasculaires. Ainsi, on peut faire apparaître les différences existant entre les conifères, possédant surtout des trachéides, chez lesquels la sève parcourt d'incessantes bifurcations horizontales, et les arbres plus récemment apparus qui possèdent de longs vaisseaux tubulaires continus, entrecoupés de "grilles", vestiges de parois cellulaires au travers desquelles la sève s'écoule vers les feuilles à l'appel du soleil.
Reste une question lancinante: nous avons les tuyaux, certes, mais où est la pompe ?

Et la sève enrichie en sucres et molécules azotées? Elle circule quant à elle à l'intérieur d'un tissu spécialisé constitué de cellules vivantes, mais qui ont perdu leur noyau. Ce tissu se charge, dans les feuilles, des produits de la photosynthèse. Des colonnes de cytoplasme végétal assurent ainsi la distribution des nutriments et des différentes hormones végétales dans tout l'organisme de la plante. La paroi de ces cellules conductrices est perforée, constituant ce que l'on appelle des tubes criblés au travers desquels la sève est distribuée. Autour de ces vaisseaux, d'autres cellules, à l'activité énigmatique, régulent sans doute l'apport des différents éléments nutritifs d'origine foliaire.
On doit cependant se rappeler que même pour un arbre de belle taille, cet ensemble de cellules vivantes ne représente qu'un mince cylindre situé sous l'écorce: un arbre est un fin manchon de tissus vivants reposants sur une base de tissus morts. En cela, il s'apparente aux constructions coralliennes mises en places par les animaux et qui constituent les plus grandes structures d'origines biologiques existant sur Terre.

- l'oxygène, fourni encore une fois par le CO2, mais aussi par l'eau
- L'hydrogène, l'azote, le soufre, le phosphore, le calcium, le magnésium et le potassium sont prélevés dans le sol, sous forme d'ions dissous dans l'eau, qui sert aussi de source d'hydrogène. Ces ions sont transportés par la sève "brute", distincte autant par sa composition que par son système circulatoire de la sève élaborée fabriquée dans les feuilles. Les végétaux possèdent donc une "double circulation" correspondant à leur double "système sanguin".
* Un premier réseau de distribution assure, de l'extrémité des racines vers les feuilles où ce qui en tient lieu, la circulation d'un milieu bien proche de l'eau minérale, la sève brute. Ce liquide incolore est une solution plus ou moins diluée des sels minéraux puisés dans le sol. L'apport ionique est permanent, car les ions se renouvellent continuellement par diffusion et par convection au voisinage des racines. L'absorption des ions par les poils absorbants racinaires crée un mouvement d'eau, un courant pénétrant les tissus végétaux, l'eau "essayant" de dissoudre les ions concentrés dans les cellules: il se créé une pression osmotique assurant un approvisionnement régulier de la plante en sève brute. Les tuyaux où circule cette sève constituent le tissu que l'on appelle du nom barbare de xylème. Ces tuyaux s'étendent des racines à l'extrémité des feuilles, où ils sont visibles sous forme de nervures.
* Un deuxième réseau assure à toutes les cellules un apport en nutriments, apport principalement constitué des glucides synthétisés au niveau foliaire. Le plus souvent, ce sucre est du saccharose. Parfois, il peut être accompagné d'autres glucides (raffinose du Budleia, l'arbre aux papillons, mais aussi de la betterave...), voire de polyols comme chez des arbres fruitiers (pommiers, poirier). Cette sève sucrée, dite "élaborée" circule donc en sens inverse de la précédente, des feuilles vers le reste de l'organisme, et possède son propre réseau de distribution, le phloème. C'est cette sève qui a fait la fortune des planteurs d'hévéas et qui est à l'origine, entre autres, du sucre de la canne et de la saveur du sirop d'érable de nos cousins du St Laurent.

Contrairement à ce qui est observé dans la circulation sanguine des mammifères, où sang veineux et artériel ne se mélange pas, les deux systèmes circulatoires végétaux ne sont pas indépendants. Des échanges d'eau et de molécules se produisent tout le long du circuit conducteur, car les deux types de vaisseaux sont voisins, et l'eau de la sève brute est indispensable à la conduction intracytoplasmique de la sève élaborée.

Références

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L'eau & la plante Comment faire circuler du "sang" sans coeur ? Juin 2003 La circulation des fluides : une nécessité vitale Dès qu'un être vivant dépasse la taille d'un amas de cellules de quelques mm se pose le problème de l'alimentation de ses cellules qui ne sont plus au contact direct du milieu extérieur: les nutriments doivent être apportés et l'élimination des déchets du métabolisme cellulaire assurée.

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Site très important avec plein plein d'articles sur la sève et son ascension, les arbres, etc !!!!

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Site très important avec plein plein d'articles sur la sève et son ascension, les arbres, etc !!!!

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http://docplayer.fr/58291-Ne-definition-de-l-arbre.html

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Un recueil de petits textes de professeurs qui ont travaillé dessus

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Un recueil de petits textes de professeurs qui ont travaillé dessus

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Experience #1 pour démontrer la capillarité

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Experience #1 pour démontrer la capillarité

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Ou une marguerite multicolore...
MATERIEL

Marguerites (ou toute autre fleur ou végétal)

Colorant alimentaire : au moins deux couleurs (rouge et bleu par exemple)

vase ou petits verres (les pots de yaourt en verre font très bien l'affaire)

EXPERIENCE

Colorer l'eau
Diluer d'abord quelques gouttes de colorant rouge dans un petit verre d'eau. Puis diluer un peu de colorant bleu dans un autre verre.

Ensuite fendre en deux la tige d'une fleur, dans le sens de la longueur.
Pour cela coucher la fleur sur une planche à cuisiner : ce sera plus facile.

Plonger maintenant chaque demi-tige dans un verre d'eau différent, et laisser la nature faire le reste !

La fleur boit les couleurs
Après quelques instants, l'intérieur de chaque tige prend la couleur du colorant contenu dans le verre correspondant.
En moins d'une heure, on voit apparaître de petites taches colorées sur le bout des pétales de la fleur.

Après une nuit complète, la fleur est colorée de deux couleurs bien distinctes !

Il est possible de colorer une fleur d'une seule couleur : il suffit de tremper sa tige (non fendue) dans un verre d'eau colorée. Il est aussi possible de colorer une fleur de plus de deux couleurs. Il faudra alors fendre la tige en plusieurs parties.
ALIMENTAIRE

Au tour du céleri
On peut essayer toutes sortes de combinaisons de couleurs.
Par exemple expérimenter d'autres types de colorants, comme des jus de légumes (betterave, chou rouge, jus de cuisson d'oignons), de l'encre diluée dans l'eau, du thé ou des infusions.

On peut aussi répéter l'expérience avec une branche de céleri au lieu d'une fleur.
LA CAPILARITE
Ce phénomène illustre qu'une plante se nourrit grâce à l'effet de capillarité.
On appelle capillarité la montée naturelle de certains liquides (dont l'eau) dans des canaux de très petit diamètre.
La tige des fleurs et des plantes est constituée de plusieurs canaux minuscules. Chaque canal est relié à une partie précise d'un pétale. Ainsi, le canal qui plonge dans l'eau colorée en rouge conduit cette eau dans un pétale, mais pas dans les autres.

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Ou une marguerite multicolore... MATERIEL Marguerites (ou toute autre fleur ou végétal) Colorant alimentaire : au moins deux couleurs (rouge et bleu par exemple) vase ou petits verres (les pots de yaourt en verre font très bien l'affaire) EXPERIENCE Colorer l'eau Diluer d'abord quelques gouttes de colorant rouge dans un petit verre d'eau.

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Un autre site des Olympiades mais celui-ci a été réalisé à Bdx !!

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Un autre site des Olympiades mais celui-ci a été réalisé à Bdx !!

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-Par capillarité : si on plonge un tube très fin dans l'eau, elle y monte toute seule jusqu'à une hauteur qui dépend de la section du tube. Un phénomène similaire dont le diamètre est inferieur à 1mm.
-Par évaporation : elle donne naissance à une véritable "pompe à sève" naturelle des arbres. Sous l"effet du soleil, l'eau contenue dans les feuilles de l'arbre s'évapore et créé donc une petite dépression qui aspire la sève.
-Par la poussée racinaire : l'eau contenue dans les racines est plus concentrée en éléments nutritifs que l'eau du sol. Pour compenser cette différence, l'eau du sol pénètre dans les cellules des racines, créant ainsi une pression en bas de la colonne de  sève.

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- la sève : un liquide qui circule dans l'arbre pour transporter tous les éléments nutritifs nécessaires à sa bonne croissance. On distingue 2 types de sèves : la sève brute et la sève élaborée.
-la sève brute provient des racines de l'arbre et se compose d'eau et de sels minéraux.
- la sève élaborée contient de l'eau et des sucres synthétisées par les parties aériennes de l'arbre lors de la photosynthèse (lipides, protides, glucides).

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Olympiade machin chouette sur la sève (capillarité, osmose, transpiration)

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Olympiade machin chouette sur la sève (capillarité, osmose, transpiration)

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On pourrait commencer avec ça en intro :

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La vie fixée des plantes - Fonction de nutrition - SVT Terminale - Les Bons Profs