Biologie Végétale

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année pharmacie Module de Biologie Végétale 2008/2009

Biologie végétale

A- Enseignement théorique

I- Présentation du monde végétal II- Organographie des angiospermes III- Reproduction des angiospermes IV- Histologie est anatomie végétales

V- quelques notions de biochimie végétale et intérêt économique de spermaphytes

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Présentation du monde végétal

Remarque 1:

Dans la division, les être vivants ont deux ensembles (2 règnes) c'est-à-dire animaux et végétaux, les bactéries et les champignons étaient traditionnellement inclus dans le règne végétal.

La tendance actuelle est de distinguer plusieurs grands ensembles : - Les bactéries

- Les protistes

- Les champignons (1999) - Les végétaux

- Les animaux (En quelque sort 5 règnes)

Remarque 2:

Il existe plusieurs types de classifications (ou => systématique) plus ou moins complexe, par exemple: la plus complexe celle qui se base sur l’aspect moléculaire (voir la référence de guinard Systématique moléculaire) qui parle de notion de taxons (c’est une systématique que pour les professionnels)

1- Les niveaux d’organisation des végétaux :

Premier Niveau: Celui des Végétaux Procaryotes (Protocaryotes) (Acaryotes) Etymologie (Du grec, Proto=Pro: Primitif; karion: noyau)

Se sont des êtres unicellulaires en majorité ou bien formant des colonies, quoi qu'il en soit; leur structure est plus simples que celles des autres êtres vivants (Eucaryotes).

Le microscope électronique a montré qu'il existe réellement dans ces cellules des structures équivalentes à un noyau (Noyau diffus) et à des chloroplastes dont les éléments sont présents mais non-délimités par une discontinuité cellulaire.

Il n y a pas de reproduction sexuée, la multiplication se fait par coupure de la cellule en deux parties par une cloison transversale d’où le nom de Schizophytes (skkizen: fendre; phuton:

plante), ainsi la division des cellules assure la multiplication des individus unicellulaires et la croissance des pluricellulaires.

Remarque:

La structure procaryote est commune à deux grands ensembles:

Les bactéries et les cyanophytes (schizophytes) qui sont unis par des affinités tellement étroite que les cyanophytes sont également appelés cyanobactéries.

Il est difficile de refuser aux cyanophytes la qualité de végétaux car se sont d'authentique autotrophes chlorophylliens qu'on a d'ailleurs appelé pendant longtemps des (algues bleues)

Remarques:

- Les cyanophytes possèdent une grande adaptabilité, elles sont essentiellement autotrophes et peuplent des milieux très variés; parfois dans les conditions les plus sévères aux quelles la vie resterai possible.

- Le pigment assimilateur est formé de:

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Chlorophylle a, caroténoïde (surtout β carotène) et un chromo protéide appelé phycocyanine de teint bleu, en plus chez certaines espèces on trouve encore une phycoérythrine voisine de celle des algues rouges. (Les érythrocytes: globules rouges, …)

- Des lacs et cours d'eau doivent leur couleur verte a des cyanophytes Ex1: Le Nil est vert grâce à une cyanophyte: Hephamonizonemkaufuorm

Ex 2: Une oscillaire (oscillatoria rubeocens) colore en rouge les eaux glacées de quelques lacs alpins.

Deuxième niveau: Celui des Thallophytes

Ce niveau est occupé par des végétaux dont les cellules cette fois eucaryotes sont réuni en organismes de structures relativement simples appelées Thalle (leur appareil végétatif est un thalle) (eu: bien; caryot: noyau)

Certain sont encore unicellulaires, notamment de grands groupes d'algues comme les Diatomées (des algues unicellulaires brunes) (ex d'algues unicellulaires vertes: Euglène, chlorelle)

Dans d'autres algues, les cellules sont groupées en filaments (ex: quelques algues filamenteuses comme l'ulotrix et la spirogyre)

Dans une partie des algues, les filaments s'agglomèrent et se soudent a la manière des poiles d'un feutre en formant des faux tissus ou pléctonchyme, mais sans constituer des organes differencies comme chez les plantes supérieures.

Ex: les algues a structure membraneuse comme la Prasiola (2couches cellulaires)

Enfin chez les plus grandes des algues, les cellules se soudent intimement en formant des tissus (parenchyme) et le thalle ébauche une différentiation en organes ("tiges", "feuilles", crampons, flottons)

- La reproduction se fait par des sports ou des gamètes produits les un et les autres dans des cellules renflées en vésicules et appelées respectivement sporocyste et gamétocyste dont la limite (délimitation) est une simple paroi au contraire des organes correspondants chez les végétaux supérieurs dont la limite est faite d'une couche cellulaire et qui sont appelées sporange et gamétange.

Les thallophytes sont des végétaux chloroplastes autotrophes

C'est essentiellement l'embranchement des algues qui est un ensemble très très hétérogène puisqu'il est divisé en plusieurs groupes:

- Les algues vertes: chlorophycophytes ou chlorophytes.

- Les algues rouges: rodophycophytes ou rodophytes.

- Les algues brunes: pheophycophytes ou pheophytes (chromophycophytes ou chromophytes)

Remarque:

De nombreux champignons se sont adoptés à la vie en symbiose avec des algues ou des cyanophytes en formant des organismes doubles appelés lichens

Les lichènes:

Remarque:

Les lichens sont considérées comme des bio indicateurs de la pollution parce qu'ils ne supportent pas l'atmosphère vicié.

Troisième niveau: celui des Cormophytes ou Archégoniates Ce niveau correspond à des organismes toujours pluricellulaires.

Leurs cellules sont réunies en tissus structurés de manière précise et appelées en général

parenchyme, ces tissus forment a leur tour des organes différenciés et l'appareil ainsi constitué beaucoup plus complexe qu'un thalle était appelé par les anciens botanistes un cormus, ce terme

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est devenu désuet, mais c'est plutôt par une particularité de leur reproduction que l'on caractérise aujourd'hui.

Le gamète femelle ou oosphère est inclus dans un gamétange de type particulier appelé archégone, et le gamète mal seul mobil viendra a sa rencontre soit par sa propre mobilité, soit porté par un tube vecteur.

Toute fois, l'archégone bien reconnaissable dans les 2 premiers embranchements, subit dans le 4éme une involution qui laisse subsister l'oosphère mais fais disparaitre l'individualité de la paroi gamétangique.

1^er Embranchement: Bryophytes

C'est à dire, les mousses et les végétaux voisins.

La plante est formée de sortes de "tiges" et de "feuilles", par contre il n ya pas de racines et pas de tissus conducteurs.

2éme Embranchement: Ptéridophytes C'est les fougères et les végétaux voisins.

Le système racinaire et l'appareil conducteur apparaissent mais il n ya pas de fleurs et la fécondation se fait comme chez les Bryophytes entre un archégone toujours très typique et un gamète mal mobil avec des flagelles.

L'embrillon qui résulte de la fécondation se développe aussitôt sans passage en vie ralentie: il n ya pas de graines.

3éme Embranchement: Préspermaphytes (Préphanérogames)

C'est un groupe intermédiaire entre les ptéridophytes et les spermaphytes.

4éme Embranchement: Spermaphytes (Phanérogames)

Il est caractérisé par l’apparition de fleurs d’où le nom de phanérogames Etymol (phane : appareil ; gamos:…)

Qui a été donné a ces végétaux mais auquel on préfère maintenant celui de spermaphytes (du grec, sperma : graine ; phytes :…)

Il a été subdivisé en 3 sous-embranchement : Gymnospermes :

(Gymnos : nu ; sperma :graine)

Dans lesquelles les ovules (ébauches des futurs graines) et les graines elles-mêmes sont "nues"

(non-entourés d’enveloppes closes) Chlamydospermes :

(Chlamydos : enveloppe ; sperma : graine)

Leurs organes reproducteurs sont entourés d’une enveloppe simple.

Ces végétaux sont isolés dans la flore actuelle et considérés comme des intermédiaires entre les gymnospermes et les angiospermes.

Angiospermes :

(angios : fermé ; sperma : graine)

C’est les plus nombreux (actuellement) dans lesquelles les gamètes males vont traverser au moment de la fécondation et les graines sont incluses a maturité dans un fruit.

Remarque :

Pendant longtemp et jusqu’au perfectionnement du microscope, la reproduction des végétaux inférieurs est restée très male-connue (c’est en 1866 seulement qu’a été observée pour la première fois la fécondation d’une algue) et on les opposait sous le nom de cryptogames ou plantes a fleurs.

Peut à peut, les progrès de la botanique on conduit à considérer que les cryptogames n’était pas un groupe naturel et que leur définition était purement négative (absence de fleurs)

Ils one été subdivisés en embranchements dont chacun est équivalant au phanérogames.

(Crypto : caché ; phanéro : apparent) (Voir Tableau récapitulatif)