Structure de la feuille, stomates et circulation des sèves

30.01.2008

Cet article précise et complète les données vues dans le TP1.

Coupe transversale dans une feuille

Coupe transversale dans une feuille - Source	Schéma légendé au niveau du faisceau conducteur - Source
Coupe transversale dans une feuille au niveau du limbe - Source	Schéma d'interprétation - Source

Zoom sur les stomates

Stomate de Bégonia - Source	Source
Stomate dans une CT de feuille - Source	Source

Zoom sur les vaisseaux conducteurs de sève

Vaisseaux spiralés du Xylème (MO) - Source	Schéma d'interprétation - Source
Xylème en MEB - Source	Le xylème se compose : De deux types de cellules conductrices de sève : les vaisseaux constitués de files de cellules mortes dont les parois sont imprégnées de lignine ; en fonction du degré d'imprégnation de lignine , on distingue les vaisseaux ponctués ou réticulés. Les trachéides, moins riches en lignine, sont dites annelées ou spiralées. Les trachéides ne se transforment jamais en vaisseaux. De fibres ligneuses, constituées de cellules mortes. De parenchymes ligneux formés de cellules vivantes qui regroupent le parenchyme vertical et le parenchyme horizontal. Le premier est surtout présent dans le xylème secondaire et joue un rôle de réserve, le second forme des rayons ligneux et résulte de l'activité du cambium libéro-ligneux (méristème secondaire). Le xylème permet la circulation de la sève brute constituée d'eau et de sels minéraux puisés dans le sol par les racines. Dans les vaisseaux la circulation se fait essentiellement verticalement et dans les trachéides la présence de paroi transversale provoque une circulation en chicane. Le xylème a aussi un rôle de soutien. Le xylème primaire provient de la différenciation du méristème primaire. Dans l'organe en cours d'élongation apparaît du procambium, tissu méristématique dont certaines cellules se différencient en trachéides capable d'élongation (le protoxylème) et d'autres en vaisseaux (le métaxylème). La différenciation du procambium n'est pas identique dans la tige et dans la racine. Elle est centripette dans les racines et centrifuge dans les tiges. Cette différence permet de distinguer une racine d'une tige. Le xylème secondaire, ou bois, est caractérisé par un alignement radial de ses cellules du fait des caractéristiques de fonctionnement du cambium libéro-ligneux (méristème secondaire) : il se forme en position interne par rapport au cambium et mène à la formation de vaisseaux, de fibres, de parenchymes verticaux et horizontaux.
Tubes criblés du phloème coupe longitudinale (MO) - Source	Schéma d'interprétation - Source
Tubes criblés du phloème coupe transversale (MO) - Source	Le phloème Comme le xylème, le phloème regroupe différents tissus : Les tubes criblés, cellules vivantes allongées, qui ont des parois longitudinales et transversales possédant des pores appelés cribles. Ces cellules n'ont pas de noyau mais un contenu hyaloplasmique particulier avec des protéines allongées. Le plasmalemme persiste permettant des échanges. Les cellules compagnes accolées aux tubes criblés. Parenchymes libériens verticaux jouant un rôle de réserve, et horizontaux formant les rayon libériens et les fibres libériennes. Le phloème a un rôle conducteur, il permet la conduction verticale de la sève élaborée qui est une solution riche en matière organique. Il a aussi un rôle de réserve avec les parenchymes et un rôle de soutien avec les fibres libériennes. On distingue le phloème primaire formé par différenciation des cellules procambiales, du phloème secondaire, à cellules alignées, formé par différenciation des cellules du cambium (assise génératrice libéro-ligneuse)

Circulation de la sève brute et sève élaborée :

Source
Trajet de la sève brute - Trajet de la sève élaborée

La sève brute (sève montante), solution de sels minéraux, absorbée au niveau des racines par les poils absorbants (radicelles), circule principalement dans le xylème, c'est-à-dire les vaisseaux du bois. Dans le tronc des arbres, les vaisseaux actifs se trouvent dans l'aubier (qui est la partie périphérique du bois, ceux du centre (le duramen) étant morts et jouant seulement un rôle de soutien grâce à la lignine. L'ascension de la sève brute peut dépasser largement, dans les très grands arbres, la hauteur de 10 m qui serait la limite d'un simple effet d'aspiration par le haut (aspiration foliaire). Cela s'explique principalement par le phénomène d'osmose permettant le transfert de liquides de concentrations différentes au travers de membranes semi-perméables (celles des cellules).
Source
Section transversale schématique d'un tronc d'arbre

La sève élaborée (sève descendante), qui contient des substances organiques solubles, principalement des acides aminés et des sucres, provient essentiellement des feuilles, siège de la photosynthèse, et circule principalement dans le phloème, tissu conducteur du liber, situé juste sous l'écorce. Les échanges se font aussi des feuilles vers les organes de réserves ou organes puits, fruits, graines, tubercules, ou à l'inverse en période de croissance, des organes de réserves vers les tiges en formation.
N.B : il est rare qu'il y ait des flux de sève entre les fruits et les autres organes de la plante car les fruits sont des éléments indispensables pour la dispersion des graines et donc la pérennité de l'espèce; ils sont donc très protégés.
La sève élaborée est parfois prélevée par l'homme qui en tire des produits sucrés, la sève de bouleau, la sève du palmier à sucre (qui fournit le vin de palme)... Contrairement à une idée répandue, le sirop d'érable, produit sucré, n'est pas tiré de la sève élaborée mais bien de la sève brute de l'Erable, qui, au printemps, se charge de sucres issus des tissus de réserves parenchymateuses, avant même que la photosynthèse n'ait repris son activité.

La position relative des vaisseaux du xylème et du phloème varie selon :
=> que la plante est une monocotylédone ou une dicotylédone
=> que la coupe est réalisée dans une tige, un pédoncule, un pétiole ou une racine

Généralement on colore la coupe au carmin vert d'iode ce qui fait que :
=> les vaisseaux du phloème dont la paroi est riche en cellulose apparaissent roses
=> les vaisseaux du xylème dont la paroi est riche en lignine apparaissent verts

Source
Faisceau conducteur de sève dans une CT de tige de Papyrus (monocotylédone)

Le xylème apparait constitué par de larges vaisseaux à parois épaisses colorées en vert
Le phloème constitué par de nombreux vaisseax à parois fines colorées en rose
Un cylindre de fibres formé par de toutes petites cellules à parois épaisses colorées en bleu entoure cette structure