Biologie des organismes végétaux SPERMATOPHYTES

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(anatropes).

Description de l’ovule:

Funicule = pédicelle de l’ovule

Hile = niveau où le funicule s’élargit

Chalaze = endroit où se ramifie le faisceau libéro-ligneux à la base du nucelle (c’est aussi le niveau où les téguments s’insèrent).

Micropyle = orifice dans les téguments (il n’y a pas de chambre pollinique).

Sac embryonnaire = équivalent de l’endosperme (mégaspore endoprothallée), il n’est pas cutinisé.

Les gamétophytes et les gamètes

Partie mâle

Après RC des cellules archésporiales, on a un tissu dit sporogène constitué de cellules haploïdes. On parle parfois de microspores puisqu’elles sont unicellulaires. Rapidement, par mitose, il y a 2 noyaux dans la cellules. L’un s’entoure de cytoplasme réfringent et d’une mb plasmique. Cette cellule incluse est dite cellule spermatogène. Elle se divisera en 2 cellules spermatiques avant ou après la pollinisation.

Il n’y a plus de cellule prothaliennes (cellule basale, cellule pied) ni de cellule socle. Le noyau du tube lobé dégénère rapidement dans 60% des sp. Sinon très souvent il devient diploïde.

Suivant sa situation au moment de la pollinisation, le grain de pollen est dit binucléé ou trinucléé (familles évolués ex: Poacées). Le grain gonfle un peu, atteint sa taille définitive (5 à 250µm selon les sp). La paroi du grain de pollen constitue ainsi le sporoderme (intine + exine).

Arrivé sur le stigmate, le grain de pollen commence à capter de l’eau. Il y a reconnaissance pollen-stigmate. Le stigmate sécrète des substances initiant ou inhibant la croissance du tube pollinique. Le tube perce le sporoderme au niveau d’une aperture (colpus ou pore) et grandit (v = 5 mm/h) avec à son extrémité le noyau de la cellule végétative + les deux cellules spermatiques. Le tube suit les placentas ou plonge directement vers les ovules (porogamie, chalazogamie ou pseudochalazogamie). Le tube pollinique libère au contact du sac embryonnaire les deux cellules spermatiques capables de mouvements amiboïdes.

CONCLUSION (mâle):

Le grain de pollen des Angiospermes présent le stade ultime de simplification du prothalle mâle. Il n’y a plus qu’un noyau végétatif et 2 noyaux reproducteurs. Par rapport aux Gymnospermes, le tube est autonomne (indépendance trophique) et sa croissance est rapide.

Partie femelle

A partir des 4 mégaspores en ligne à l’issue de la RC, se forme le sac embryonnaire. Il y a de nombreuses variantes, impliquant une ou plusieurs mégaspores et un nombre variable de divisions. La structure du sac embryonnaire lui-même est variable.

Nous verrons plutôt un cas type, le type dit Polygonum:

Seule la plus interne des mégaspores subsiste. Son noyau se divise 3 fois → 8 noyaux. Certaines s’entourent d’une paroi → sac embryonnaire octonuclée classique constitué de 2 synergide, 1 oosphère, 2 noyaux polaires (= cellule centrale), 3 antipodes. Ce sac embryonnaire n’est pas cutinisé (différent des Conifères). Ici encore, le prothalle est minimisé ainsi que le nombre de gamètes.

De la fécondation au fruit

Après la fécondation, l’oeuf se développe en embryon. L’ovule stocke des réserves, il devient la graine. Le carpelle évolue aussi, il donnera le fruit.

La graine

Parallèlement à l’embryogenèse, l’ovule se transforme. Il stocke tout d’abord des réserves. Graines à périspermes (2n) / albuminée(3n) / exalbuminée.

Le fruit

Le fruit résulte de la transformation de l’ovaire suite à la fécondation. Les fruits sont de types très variés. Ils sont dits simples à complexes si à l’ovaire s’associent d’autres partie de la fleur.

Le fruit peut être disséminé de façon active ou passive. L’association avec les anomaux est fréquente.

Biologie florale

Les inflorescences

Les fleurs sont rarement isolées. Elles augmentent la probabilité de pollinisation en se regroupant. Un ensemble de fleurs est une inflorescence. Les inflorescences sont efficaces mais se pose alors le problème de l’autopollinisation. Il y a deux types fondamentaux d’inflorescences : Grappe et Cyme

Les différences entre inflorescences ne tiendraient qu’à un seul gène d’après l’étude de mutants d’Arabidopsis et d’Anthirrhinum.

Les inflorescences complexes combinent un ou deux types d’inflorescences différentes ou indentiques. Ex: Panicule = grappe de grappe

Attention: certaines inflorescences condensées miment des fleurs (ex: capitule = pâquerette ou pissenlit).

La pollinisation

L’autofécondation est rare chez la plupart des plantes sauvages.

La zoogamie (philie) : Intervention d’animaux, elle-même subdivisée en:

* Entomogamie (philie) : insectes. Les plantes les plus évoluées sont souvent liées aux insectes les plus évolués. D’où l’idée d’une co-évolution plantes-insectes.

* Ornithogamie (philie) : oiseaux. Trochilidés en Amérique du sud et du nord, Nectariniidés en Afrique et en Asie, Melighapidés en Australie. Noter la convergence morphologique chez les oiseaux comme chez les fleurs.

* Chiroptérogamie (philie) : chauve-souris. Les chauves-souris sont aussi des pollinisateurs actifs en régions tropicales.

L’anémogamie (philie) : le pollen est transporté par le vent, le plus souvent chez des sp à fleurs petites, vertes, cachées.

L’hydrogamie (philie) :