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5 : Anatomie végétale - Biologie

5 : Anatomie végétale - Biologie



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Par le Dr Lori Spindler, Département de biologie, Université de Pennsylvanie, CC-BY-NC 4.0.

Chaque groupe d'élèves doit identifier la partie de la plante pour environ 5 fruits/légumes. Ce petit nombre laissera suffisamment de temps aux élèves pour observer de près chaque spécimen et débattre au sein de leur groupe du type de partie de la plante dont il s'agit et des preuves qu'ils ont utilisées pour prendre leur décision.

  • 5.1 : Protocole d'anatomie des plantes
    Les humains ont commencé à domestiquer les plantes il y a plus de 12 000 ans. Au cours de la domestication, les plantes (et les animaux) subissent une évolution par sélection, les agriculteurs choisissant quels individus de la population se reproduiront. Lorsque cette préférence humaine est l'environnement qui exerce une force sélective sur une population, on appelle cette sélection « sélection artificielle ». En permettant uniquement aux plantes dont nous apprécions les traits, comme les fruits plus gros et plus sucrés, de se reproduire, les humains, comme la nature, ont provoqué de nombreux changements dans la forme des plantes.
  • 5.2 : Notes de préparation du professeur d'anatomie végétale
    Chaque partie d'une plante a des caractéristiques que les élèves peuvent utiliser pour l'identification. De nombreuses parties de plantes ont été modifiées par la sélection naturelle ou la sélection artificielle et ne remplissent plus leur fonction d'origine, mais ressemblent toujours aux parties d'origine de la plupart des manières et peuvent être identifiées grâce à une observation attentive.

Anatomie et physiologie végétales

Résumé:

Anatomie végétale est l'étude de la structure tissulaire et cellulaire des organes végétaux. Le terme anatomie, appliqué aux plantes, traite généralement des structures observées au microscope optique à haute puissance ou au microscope électronique. (En zoologie, le terme anatomie se réfère à l'étude des organes internes histologie est l'étude des cellules et des tissus des animaux.) Physiologie végétale est l'étude des processus métaboliques chez les plantes. Une explication limitée de la physiologie végétale est présentée, traitant spécifiquement de la photosynthèse. La physiologie et l'anatomie sont étroitement corrélées, car la structure cellulaire et tissulaire a changé par rapport à l'évolution de nouveaux mécanismes fonctionnels.


Anatomie végétale – Biologie 313

Études approfondies de la structure interne des plantes vasculaires, en se concentrant principalement sur l'anatomie des plantes à fleurs. Le cours met l'accent sur les relations structure-fonction et les adaptations anatomiques des plantes à diverses conditions environnementales.

Date Jour Cours/Laboratoire Sujet de cours/laboratoire
1/15 T Lect introduction
1/16 W Laboratoire Microscopie, Microtechnique & 3 Systèmes Tissulaires (1)
1/17 E Lect Pas de cours formel
1/22 T Lect La cellule végétale
1/23 W Laboratoire La cellule végétale : I & II (2, 3)
1/24 E Lect La cellule végétale La paroi cellulaire
1/29 T Lect Le parenchyme de la paroi cellulaire
1/30 W Pas de cours formel – Journée de conférence à l'échelle de l'université
1/31 E Laboratoire Tissus simples I (4)
2/5 T Lect Parenchyme Collenchyme
2/6 W Cours et examen de laboratoire 1
2/7 E Lect Collenchyme Sclérenchyme
2/12 T Lect Sclérenchyme Xylem primaire
2/13 T Lect Tissus simples II (5) Xylem primaire (6)
2/14 E Lect Xylem primaire Xylem secondaire
2/19 T Lect Xylem secondaire Phloème primaire
2/20 W Laboratoire Xylem secondaire (7) Phloème (8)
2/21 E Lect Phloème secondaire
2/26 T Lect Le cambium vasculaire
2/27 W Laboratoire Le cambium vasculaire et le périderme (9)
2/28 E Lect Le périderme vasculaire cambium
3/5 T Lect Périderm L'épiderme
3/6 W Cours et examen de laboratoire 2
3/7 E Lect Les cellules, tissus et structures sécrétoires de l'épiderme
3/12 T Pause à mi-parcours
3/13 W Pause à mi-parcours
3/14 E Pause à mi-parcours
3/19 T Lect Racines
3/20 W Laboratoire L'épiderme (10) Les structures sécrétoires (11) La racine (12)
3/21 E Lect Racines
3/26 T Lect Tiges
3/27 W Laboratoire La racine (12) La tige (13)
3/28 E Lect Tiges
4/2 T Laboratoire Feuilles
4/3 W Cours et examen de laboratoire 3
4/9 T Lect Fleurs
4/10 W Laboratoire La Feuille (14)
4/11 E Symposium de recherche de premier cycle
4/16 T Lect Fleurs
4/17 W Laboratoire La Fleur (15)
4/18 E Lect Des fruits
4/23 T Lect Des graines
4/24 W Laboratoire Travailler sur des projets
4/25 E Lect Travailler sur des projets
4/30 T Lect Anatomie végétale écologique
5/1 W Laboratoire Graines et fruits (16) Paléobotanique et anatomie des plantes fossiles (17)
5/2 E Lect Anatomie végétale écologique
5/7 T Lect Présentations de groupe
5/13 M Cours et examen de laboratoire 4 (7h30-9h20)

Instructeur: Dr Jeffrey M. Osborn
Salle Magruder 251
785-4017
Heures de bureau : Lun: 9h00 – 10h30
Jeudi: 10h30 – 12h00
& sur rendez-vous
Conférence: 9h00 10h20 T H, Magruder Hall 111
Laboratoire: 8h30 11h20 – W, Magruder Hall 104
Section 62 – 14h30 – 17h20, mardi, Magruder Hall 117
Texte: Anatomie végétale intégrative, par William C. Dickison, 2000. (Harcourt Academic Press, San Diego, CA)
Manuel de laboratoire : Anatomie végétale : exercices de laboratoire pour la biologie 313, par Jeffrey M. Osborn (2001).
Séminaires de biologie : La discipline de biologie de Truman organise une série de séminaires hebdomadaires sur la biologie dans laquelle des biologistes professionnels de tout l'État et du pays visitent notre campus pour présenter des séminaires de recherche à jour. Les biologistes, dont les intérêts de recherche sont spécialisés dans une grande variété de sous-disciplines, y compris la botanique, présenteront des exposés au cours du semestre. Vous êtes invités et encouragés à assister à tous les séminaires. L'horaire sera affiché au laboratoire, et des annonces régulières seront faites en classe pour vous informer des conférences hebdomadaires.
Babillards: Botany “Bulletin Board” est situé dans le Science Hall à l'extérieur de l'herbier Truman (salle 245). Des informations botaniques pertinentes sont affichées sur ce tableau et pourraient vous intéresser (par exemple, cours de botanique à Truman, bourses, annonces d'emploi, écoles supérieures, réunions à venir, etc.).

    Évaluations :
    Conférence – Quatre examens seront prises pendant le cours, et chacune d'elles couvrira principalement les informations présentées depuis l'examen précédent. Le format de tous les examens sera diversifié, composé de plusieurs types de questions (par exemple, objective, à réponse courte et à réponse longue).

Laboratoire – Quatre examens seront prises pendant le cours, et chacune d'elles couvrira principalement les informations présentées depuis l'examen précédent. Les examens de laboratoire couvriront le même matériel que celui des examens de conférence et seront de nature pratique, ils seront passés immédiatement avant chaque examen de conférence. Chaque étudiant utilisera également une variété de techniques tout au long du semestre dans la préparation d'un projet de recherche. Les types de projets disponibles seront discutés plus tard dans le semestre. De plus, il sera demandé à chaque étudiant de conserver et de remettre un cahier de laboratoire dans lequel seront archivés des dessins détaillés des différentes cellules, tissus et organes végétaux observés au cours.

Examens de rattrapage et quiz – Les rattrapages ne seront pas effectués à moins que l'absence ne soit due à un type d'urgence ou à une activité universitaire officiellement approuvée et que des preuves documentées soient présentées. Pour une situation d'urgence, veuillez contacter l'instructeur dès que possible après l'événement, de préférence dans les 24 heures suivant l'examen prévu. En ce qui concerne les absences dues aux activités universitaires, le professeur doit être avisé avant à l'examen.

Étudiants diplômés – Les étudiants diplômés inscrits en biologie 518 ou 618 devront préparer un document de recherche en plus des autres exigences du cours. Les étudiants doivent rencontrer l'instructeur au début du semestre pour discuter de la nature du document et des sujets potentiels. Les étudiants diplômés devront également effectuer à un niveau « supérieur » sur les examens de conférence.


Laboratoire 05 Rapport de laboratoire d'anatomie végétale

b. Racine : ancrez une plante et extrayez les nutriments et l'eau du sol pour que la plante puisse pousser.

c. Feuilles : absorbez la lumière du soleil et convertissez-la en énergie pour que les fleurs puissent fleurir et être pollinisées, puis développer des graines pour la prochaine génération de plantes.

FEUILLES RACINE TIGE

EXERCICE 5.2 – CROISSANCE ET DÉVELOPPEMENT PRIMAIRES

Étiquetez le diagramme suivant.

1. méristème apical

  1. Décrivez les changements dans la taille et la structure des cellules dans l'extrémité de la tige. Commencez par les cellules les plus jeunes au sommet et continuez jusqu'aux cellules du xylème.

La cellule plus petite à la pointe grandit et devient plus grande. En même temps, leur paroi cellulaire s'épaissit. Simultanément, lorsqu'il pousse, il est écarté et une nouvelle cellule se forme à la pointe ou au méristème apical. Cela continue jusqu'aux cellules du xylème.

  1. Les méristèmes des plantes continuent de croître tout au long de leur vie c'est un exemple de croissance indéterminée. Imaginez un chêne centenaire, avec des méristèmes actifs produisant de nouveaux bourgeons, feuilles et tiges chaque année. Comparez cela avec le modèle de croissance des humains. La croissance humaine s'arrête après un certain âge, la division des cellules se produit toujours, mais c'est pour la réparation et l'entretien et non pour la croissance. En revanche, les plantes ont une croissance indéterminée, ce qui signifie que la division cellulaire se poursuit toujours et que la croissance se produit également pendant une période indéfinie.

EXERCICE 5.3 – STRUCTURE CELLULAIRE DES TISSUS PRIMAIRES

Xylem, parce que la taille distincte des vaisseaux du xylème et des trachéides

2. Quels types de cellules soutiennent la tige ? Où sont ces cellules

situé dans la tige? Les cellules du collenchyme sont des cellules allongées avec des parois inégalement épaissies. Ils fournissent un soutien structurel, principalement à la tige et aux feuilles. Et on les trouve principalement dans le cortex des tiges et dans les feuilles.

Pour les cellules décrites à la question 2 ci-dessus, quel est le lien entre leur structure observée et leur fonction de support ? Le sclérenchyme a des parois épaisses purement destinées à un support rigide pour les cellules du phloème. Les cellules du collenchyme ont des parois cellulaires moins épaisses, ce qui permet une résistance et une flexibilité. Ils sont solides et flexibles afin de ne pas se casser dans des conditions défavorables telles que des vents violents.

Quelle est la fonction du phloème ? Quelle est la fonction du xylème ? Le phloème est un tissu vasculaire qui transporte les produits photosynthétiques. Le xylème est un tissu vasculaire qui transporte l'eau et les minéraux.

La moelle et le cortex sont constitués de cellules du parenchyme. Décrivez les nombreuses fonctions de ces cellules. Support, photosynthèse, stockage de matériaux, transport latéral.

1. endoderme

2. péricycle

3. phloème

4. protoxylème

5. stèle

6. épiderme

7. cellules de passage

1. épiderme

2. moelle (tissu broyé)

3. phloème

4. cambium vasculaire

5. xylème

6. péricycle

7. péricycle

8. phloème

9. cambium

10. métaxylème

Esquissez les deux types de racines ci-dessous : RACINE FIBREUSE TAPROOT

Étiquetez le diagramme de la section transversale dicotylédone de la racine de renoncule (Renoncule) ci-dessous.

1. épiderme

2. cortex

3. endoderme

4. péricycle

5. moelle

6. xylème

7. phloème

8. poils absorbants

Leur fonction est d'augmenter la surface disponible pour l'absorption d'eau et celle des minéraux et autres nutriments.

Selon vous, quel système racinaire, racine pivotante ou racine fibreuse, absorbe l'eau le plus efficacement ? Racines fibreuses Pourquoi ? Parce qu'avec leur système de ramification épaisse et leurs racines plus nombreuses, ils ont plus de surface et plus de poils absorbants que les systèmes de racines pivotantes pour absorber la nourriture et l'eau

Quel système racinaire est un ancrage plus efficace ? Racine pivotante Pourquoi ? Parce que les racines pivotantes ancrent profondément les plantes, aidant à empêcher le vent de les renverser et stabilisant les plantes qui poussent dans les zones de sols mouvants comme les plages ou les dunes de sable.

Quel système racine est le plus efficace pour le stockage ? Racine pivotante Pourquoi ? Les racines pivotantes sont souvent modifiées pour le stockage des aliments.

Nommez deux structures ou cellules qui se trouvent dans les racines mais pas dans les tiges : la coiffe et l'endoderme

Si vous avez bien observé, vous avez peut-être remarqué que l'épiderme de la racine manque de cuticule. Expliquez pourquoi c'est un avantage pour la racine. C'est un avantage car la cuticule empêche l'absorption, et sans la cuticule, ils peuvent absorber librement l'eau et les nutriments du sol.

Quelle est la fonction de l'endoderme ? L'endoderme régule les matériaux qui entrent et sortent du tissu vasculaire, il est principalement utilisé pour favoriser la rétention d'eau, forçant l'eau dans le tissu vasculaire et empêchant l'eau de retourner dans le sol.

Pourquoi est-ce important pour le succès des plantes terrestres? L'endoderme régule le transport des matériaux, qui autrement se déplaceraient sans discernement dans la plante. L'absorption ne se produit que dans les racines, ainsi, l'endoderme assure un contrôle important de l'environnement de la plante.

Tissu mésophylle palissade Chambre sous-stomatique

Épiderme inférieur Mésophie spongieux ll

Palissade Parenchyme spongieux

Étiquetez les structures et les tissus de la section transversale de la feuille de dicotylédone.

Étiquetez les structures et les tissus de la section transversale de la feuille de maïs.

Diagramme et étiquette d'une petite partie de l'épiderme des feuilles montrant les cellules de garde dans des conditions hypotoniques (eau distillée) et hypertoniques (5% sel, NaCl).

Stomates (hypotoniques) Stomates (hypertoniques)

EXERCICE 5.4 – CROISSANCE SECONDAIRE DANS UNE TIGE LIGNEUSE

Nommez le schéma suivant :

Quel âge a la tige de tilleul que vous examinez ?

1. liège cambium

2. liège

3. écorce

4. anneaux de croissance annuels

5. cambium vasculaire

6. bois tardif

7. xylème

8. bois primitif

9. moelle

La tige a 3 ans car trois anneaux de xylème secondaire peuvent être observés entre la couche de moelle et la couche d'écorce. Le nombre d'anneaux concentriques indique l'âge de la tige.

A quelle fonction les rayons vasculaires peuvent-ils servir ? Les rayons vasculaires sont une bande de cellules parenchymateuses qui s'étendent du cambium au xylème et au phloème. Ainsi, la fonction des rayons vasculaires pourrait être de transporter l'eau et d'autres substances nutritives à travers la tige.

Quelles structures de tiges ligneuses sont incluses dans l'écorce? L'écorce est constituée du liège, du liège cambium, du phloème secondaire et du cambium vasculaire. L'écorce forme la couche la plus externe d'une tige.

  1. Utilisez le tableau 5.2 pour décrire la structure et la fonction des types de cellules vus dans ce laboratoire. Indiquez l'emplacement de ces structures dans les divers organes végétaux examinés. Type cellulaire Structure Fonction Organe(s) végétal(s) Épiderme Couche de cellules vivantes allongées et compactes, sans espaces intercellulaires. Leurs parois extérieures sont cutinisées.

Protège contre la perte d'eau, régule les échanges gazeux, sécrète des composés métaboliques et absorbe l'eau et les nutriments minéraux.

Toute la surface des parties aériennes

Les cellules du parenchyme sont des cellules à paroi mince qui constituent l'intérieur de nombreuses structures végétales non ligneuses, notamment les tiges, les racines et les feuilles. Grandes vacuoles centrales.

Stockage, photosynthèse et comme la majeure partie des tissus terrestres et vasculaires.

Collenchyme Des cellules allongées avec des parois cellulaires irrégulièrement épaisses ayant une grande vacuole centrale, des chloroplastes sont présents. Tissu permanent simple de cellules vivantes non lignifiées.

Support mécanique aux jeunes tiges et feuilles de dicotylédones. Empêche le déchirement des feuilles. Permet la croissance et l'allongement des organes. Participez à la photosynthèse.

Sous l'épiderme dans le pétiole, les feuilles et les tiges.

Sclérenchyme Cellules fortes et épaisses qui fournissent la majeure partie du soutien d'une plante. Les cavités cellulaires sont étroites. La paroi constituée de cellulose ou de lignine.

Permet aux organes végétaux de tolérer la flexion, la compression et la traction par le facteur environnemental. Donne de la rigidité aux feuilles.

Allongement supérieur et surfaces dures comme l'écorce et l'enrobage des graines.

Trachéides Cellules allongées dans le xylème des plantes vasculaires

Transport d'eau et de sels minéraux. Présent comme un type de xylème d'une plante.

Navires fermés à chaque extrémité. Cellules à extrémités courtes, larges et épaisses. Les parois d'extrémité des vaisseaux sont transversales ou obliques.

Aide au mouvement rapide de l'eau. Fournir un soutien mécanique. Conduite d'aliments biologiques

Le vaisseau Xylem est situé dans les racines, les tiges et les feuilles de la plante.

Tubes criblés Canaux conducteurs tubulaires allongés du phloème.

Transport des glucides, principalement du saccharose, dans la plante

Endoderme Couche de cellules qui borde le cortex d'une racine.

Réguler le flux de fluide à la fois vers l'intérieur et vers l'extérieur.

L'endoderme présente la face interne de l'épiderme et la limite interne du cortex est constituée d'une seule couche de méristèmes primaires

Dérivé directement du méristème de l'embryon, selon leur position. comme apical, intercalaire et latéral.

Aide à la croissance et à l'allongement, protection des jeunes bourgeons et des feuilles

Cambium Ont du phloème à la fois sur le côté extérieur et intérieur du xylème et tous sont trois se trouvent sur le même rayon.

Conduction de l'eau et des aliments Trouvé sur les deux côtés extérieur et intérieur du xylème.

Cellules de garde En forme de haricot ou de rein dans la plupart des plantes et en forme d'haltère dans les graminées. Les parois intérieures des cellules de garde sont épaisses tandis que celles extérieures sont minces.

Réguler le taux de transpiration en ouvrant et fermant les stomates.

Périderme Tissu protecteur secondaire qui remplace l'épiderme lors de la croissance en épaisseur des tiges et des racines des gymnospermes et des dicotylédones.

Protégez les tiges et les racines. Couches les plus externes des tiges et des racines des plantes ligneuses.

Parenchyme des rayons constitué de cellules allongées. Systèmes de stockage, de conduction et de sécrétion des plantes ligneuses. Maintenir la continuité entre le phloème et le xylème facilitant le transport radial et latéral des matériaux.

Se produisent dans la région de la moelle, dans les rayons du bois, se produisent également dans le xylème et le phloème des faisceaux vasculaires


Voir la vidéo: CH01 Physiologie Végétale La Nutrition Hydrique part 01 - التغذية المائية (Août 2022).