Resume
Résumé Semestre BIP L2 S4
- Établissement
- Bordeaux (UB)
Ensemble des cours rédigés et divisés en chapitres (avantage pour faire des fiches et bosser tranquille)
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Biologie Intégrée de la planteChapitre 1 : La Cellule Végétale
Introduction générale :
La biologie intégrative permet la relation Structure – Fonction. Les plantes sont des organismes avec
des organes et tissus spécifiques. Les végétaux sont des organismes soit unicellulaires (microalgues)
soit multicellulaires. Dans le cas des unicellulaires, l’unique cellule doit réaliser elle-même toutes les
fonctions cellulaires nécessaires à la vie du végétal. Chez les multicellulaires, il y a différenciation des
cellules qui vont avoir une fonction spécifique avec des cellules qui se seront spécialisées (cellule -
tissus - organes).
Les plantes possédant Racines – tige – feuille sont appelés Cormophytes, elles sont différentes des
Thallophytes. Les cormophytes possèdent une partie racinaire composée de la racine et une partie
aérienne composée de la tige, des feuilles et des fleurs (chez les angiospermes).
La feuille est considérée comme le tissu source du végétal, tout le reste est considéré comme un
tissu puits (non photosynthétique). Dans les feuilles a lieu la photosynthèse, sont but est la
production autonome de la matière organique nécessaire au développement de la plante.
Il y a fixation du CO2 dans le chloroplaste. Il y a production de Triose-P Saccharose : la synthèse à
lieu dans le cytoplasme. Il est ensuite exporté vers les tissus puits et est stocké dans la vacuoles des
feuilles en fin de journée.
La Tige correspond à tous les organes permettant la liaison entre la partie aérienne et racinaire. Elle
sert de port de la partie aérienne et assure le transport des sèves :
- Xylème – sève brute ascendante
- phloème – sève ascendante et descendante élaborée
Elle permet de multiplier la surface de capture de l’énergie lumineuse.
La racine assure l’absorption de l’eau et les sels minéraux et l’ancrage au sol.
Le développement d’une plante commence par la germination. La graine conditionne tout ce qui
permettra de mettre en place les structures nécessaires à la formation du végétal (racine et première
feuilles). On a ensuite la phase de croissance qui va permettre d’obtenir la plante adulte soit dioïque
(fleurs mâles et femelles) soit monoïque (fleurs mâles ou femelles).
I. Composition de la Cellule végétale
Rappel :
Chez les végétaux, on distingue trois types de métabolisme :
- le central : fait fonctionner la cyclolyse, le cycle de Krebs et la voie des pectose,
- primaire : synthèse des aa – protéines, des acides nucléiques, sucres et polymère de sucre
- secondaire : terpène, alkaloïdes, Polyphénols : métabolisme secondaire spécifique du monde
végétale
Les Cyanobactéries sont des bactéries photosynthétiques procaryotes. La cellule végétale est une
cellule eucaryote. Il y a 2 Ga, le plaste a été phagocyté par une cellule eucaryote, il est resté pour
former une symbiose qui a permis d’acquérir la photosynthèse pour la cellule végétale.
Dans la cellule végétale, on trouve :
- Le noyau avec une enveloppe nucléaire dans lequel on trouve le nucléole.
- Le réticulum endoplasmique.
- La ou les vacuole(s).
- La paroi pectocellulosique.
- Les plastes (chloroplastes) et péroxysomes
- Les mitochondries qui vont permettre la production d’ATP et de molécule organiques.
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, Biologie Intégrée de la plante
Chapitre 1 : La Cellule Végétale
Dans la cellule végétale, les plastes sont des
organites dits semi-autonome, on y retrouve :
ADN db, ARNt, ARNm, plastoribosome,
protéine et la multiplication est indépendante
du noyau.
Il existe diverses fonctions :
- photosynthèse (métabolisme
carbonée),
- métabolisme azoté et celui des
lipides
- stockage de métabolites : pigments,
métabolites primaires et secondaires.
On aura toujours des plastes dans une cellule végétale et des mitochondries, ils sont tous les deux
une origine endosymbiotique. Tous les deux produisent de l’ATP et fabriquent des molécules
organique mais avec un mécanisme différents :
- utilisation énergie lumineuse en énergie chimique qui fixe le CO2 -> réaction de réduction
- Oxydation de la MO = respiration
Les plastes sont les éléments spécifiques des cellules végétales. La cellule végétale possède une
membrane, il y a une différence à faire entre la membrane (biologie) et la paroi pecto-cellulosique.
On considère aussi chez la cellule végétale, la vacuole. Pour rappel, le méristème est un zone de
division permanente, il permet la croissance.
II. Les Plastes
1. Le proplaste
On le retrouve dans des cellules jeunes, par exemple cellules des méristème. Les proplastes ont une
taille de 0,2 à 1µm. Il se compose par une double membrane (2x fois double feuillet
phospholipidique) comme tous les plastes
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, Biologie Intégrée de la plante
Chapitre 1 : La Cellule Végétale
Dans le proplaste, on trouve :
- le stroma (environ équivalent du cytoplasme)
- des vésicules de protéines
- des globules de lipides
- des ribosomes.
Le proplaste n’a pas réellement de fonction prédéfinie, c’est un plaste indifférencié. Il évolue avec
l’évolution de la cellule.
Le proplaste peut évoluer :
- en chloroplastes qui peuvent évoluer en :
➢ chromoplastes
➢ amyloplastes qui contiennent les statolites qui sont des plastes qui permettent la
perception de la gravité)
- en leucoplastes : possèdent des métabolismes secondaires
- en étioplastes : des chloroplastes non activés (sans lumière). Ils permettent, les oléoplastes
et les protéinoplastes.
2. Chloroplaste : Structure et fonction
Le chloroplaste est composé du stroma (milieu riche), d’une enveloppe chloroplastiques (double
membranes), de thylakoïdes granaires qui forment le granum si plusieurs) (si un plus gros que les
autres = thylakoïdes agranaire). La lumière des thylakoïdes s’appelle le lumen.
On trouve également de l’ADN plastidiale, des plastoribosome et de l’amidon.
Le chloroplaste est le siège d’une activité intense de photosynthèse en deux parties :
- Capture de la lumière – hydrolyse de l’eau en 02
- C02 et cycle de Calvin
La densité de la structure donne une indication sur l’activité du chloroplaste.
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, Biologie Intégrée de la plante
Chapitre 1 : La Cellule Végétale
- L’Enveloppe Du chloroplaste :
L’enveloppe du chloroplaste est constituée d’une double membrane (une membrane interne et une
membrane externe qui diffèrent en composition et en fonction). Cette double membrane assure un
trafic moléculaire intense entre le chloroplaste et le cytosol. Les membranes des plastes sont pauvres
en phospholipides et riche en galactolipides. Les galactolipides ont la même structure que les
phospholipides, sauf que le groupement phosphate et remplacé par le galactose. Il existe les MGDG
(MonoGalacto Diacyl Glycérol = composé d’un seul galactose) et les DGDG (Digalacto Diacyl Glycérol
= composé de plusieurs galactoses).
La membrane externe est peu contrôlante : il y a présence d’un pore facilitant le passage de
molécules (eau, ions minéraux et métabolites < 10kDa).
La membrane interne :
- Est perméable aux molécules neutre (O2, CO2 et NH3).
- Possède de nombreux transporteurs
- Participe à la mise en place de la membrane des thylacoïdes.
- Le Stroma :
Le Stroma est un milieu entre les membranes de l’enveloppe et du thylakoïde. A l’intérieur, on y
recouvre ADN circulaire db, de l’ARN et les plastoribosomes. On remarque aussi la présence de
nombreuses protéines dont la Rubisco (Ribulose 1-5 P carboxylase – Oxygénase), La nitrite réductase,
GS et GOGAT qui sont deux enzymes permettant l’incorporation de l’ion ammonium. Le stroma est
l’endroit de réunion des enzymes du cycle de Calvin et produit du métabolisme.
- Les Thylakoïdes :
Les thylakoïdes du chloroplaste sont des réseaux de membranes en trois dimensions. Les
membranes des thylakoïdes sont riches en galactolipides et en protéines. On y trouve les pigments :
chlorophylles et caroténoïdes. Dans les thylakoïdes, il y a transformation de l’énergie lumineuse en
énergie chimique. Il y a aussi libération de l’O2. Les thylakoïdes sont le lieu de synthèse de l’ATP et
du NADPH. L’ensemble des thylakoïdes granaires forme le granum. Le lumen correspond à la lumière
des thylakoïdes.
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