TP4 pour les 108S

Partie 3 : La morphogénèse des végétaux et l'établissement du phénotype – Chap 3 : Le contrôle de la croissance et développement des végétaux

TP3 suite : caractéristiques des cellules végétales

1°) Cellules différenciées (à comparer avec cellules méristématiques) dans racines poils absorbants et cellules des vaisseaux conducteurs, dans la tige vaisseaux conducteurs, dans les feuilles cellules chlorophylliennes, cellules épidermiques et stomates. Ccl : importance des parois et vacuole (et chloroplastes).

2°) Observation du phénomène d'osmose avec l'oignon rouge (bulbe = feuilles non chlorophylliennes), dans les racines cellules différenciées des poils absorbants, dans les feuilles des stomates,... Ccl : importance de ce phénomène essentiel chez les végétaux.

3°) Analyse de la structure pariétale et mécanisme de l'élongation cellulaire.

TP4 : Structure pariétale, turgescence et contrôles de la croissance végétale

Problématique : Comment la croissance des végétaux peut-elle se réaliser au niveau cellulaire, connaissant la rigidité de la paroi ? Quels sont les facteurs qui contrôlent la croissance végétale et comment agissent-ils pour entraîner la croissance cellulaire ?

Activité 1 : l’élongation cellulaire

1°) Analyse de documents : Saisir les notions essentielles du texte et des documents p.131, et représenter sous forme de schémas la structure d’une paroi primaire, en utilisant les légendes suivantes (sachant que l’hémicellulose fait le pont entre microfibrilles et pectines, que le calcium se place au cœur des pectines, et enfin que les protéines permettent un maillage perpendiculaire au microfibrilles, ce qui permet la cohésion de l’ensemble, par des liaisons de faible énergie entre les composants) :

Microfibrilles de …………………… : Hémicellulose : Pectines :

Ions calcium : Protéines de structure (HRGP) : Enzymes :

2°) Analyses d’expériences : B p.125. Qu’est-ce qu’un protoplaste ? Expliquer pourquoi ces éléments sont placés et conservés dans une solution hypertonique (solution concentrée), et non dans de l’eau.

Analyser l’expérience suivante : Que pouvez-vous en conclure sur le phénomène d’osmose au niveau des cellules végétales à l’état naturel (in vivo) ?

Répondre en une phrase à la première question de la problématique.

Activité 2 : Contrôles de la croissance végétale

1°) Protocole expérimental : Mettre en place deux séries différentes de cultures de coléoptiles de blé (= protections autour des futures feuilles) sur coton dans des petites boîtes de pétri. Utilisez les instruments fournis, notamment les loupes.

Série 1 : lumière isotrope ;

Culture 1 : expérience-témoin, Culture 2 : coléoptiles avec solution d’auxine, Culture 3 : apex du coléoptile décapité + rajout de gélose, Culture 4 : apex du coléoptile décapité + rajout de gélose avec auxine.

Série 2 : lumière orientée sauf pour la Culture 4’ :

Culture 1’ : expérience-témoin, Culture 2’ : apex du coléoptile décapité (à l’aide d’une lame de rasoir), Culture 3’ : apex du coléoptile encapuchonné (très petit fragment de papier aluminium), Culture 4’ : apex du coléoptile décapité + rajout de gélose avec auxine sur un des côtés de l’apex. Les résultats seront observés à la séance suivante.

2°) Donnez les résultats attendus de vos expériences du 1°) (Vous pouvez vous aidez des résultats des documents p.133 (cf.p.126 à 129).

Proposez une conclusion pour chacune de ces expériences, en rapport avec le contrôle de la croissance végétale.

3°) Analysez les expériences et observations suivantes pour conclure sur les interactions entre différents facteurs, qui contrôlent la croissance végétale.

Exp 1 : Le traitement de cellules en croissance par l’auxine, produit une chute du pH du milieu extracellulaire. Exp 2 : L’élongation en mm d’un coléoptile dans un milieu acide (pH = 4,5) est beaucoup plus importante que celle dans un milieu neutre (pH = 6,8).

Exp 3 : Sous l’effet d’une source lumineuse orientée, on observe des proportions de 70% et 30% d’auxine dans le côté de l’apex respectivement non-exposé, et exposé (alors que si lumière isotrope : 50% et 50%).

Exp 4 : On utilise de l’auxine marquée radioactivement, la quantité totale de radioactivité reste la même, mais le côté exposé est moins radioactif et le côté sous-exposé, l’est plus.

-CCL du TP4-