KeepSchool> Foi de curs> Liceu> SVT/Biologie> Aprovizionarea cu celule de clorofilă

Aprovizionarea cu celule clorofilice. Fișe de curs SVT/Biologie pentru liceeni.

Aprovizionarea cu celule clorofilice

1 Alimentarea cu apă și săruri minerale a rădăcinilor

Rădăcinile sunt prevăzute cu două tipuri de dispozitive care măresc suprafața lor de absorbție a apei și a substanțelor dizolvate în sol, a firelor de păr și a micorizei. Lichidul absorbit se numește seva brută: este de fapt o soluție foarte diluată de ioni minerali, acești ioni reprezentând o concentrație între 0, 1 și 2g pe litru.

1.1 Firele de rădăcină

Firele de rădăcină sunt extensii filamentoase, cu un diametru cuprins între 12 și 15 microni și o lungime de câțiva milimetri, a unei celule din stratul exterior al rădăcinilor tinere ale plantei. Deoarece peretele lor celular este foarte subțire și permeabil, apa și substanțele din sol pot pătrunde în vacuol.

Numărul de fire de rădăcină poate fi considerabil (pentru o plantă, poate ajunge la câteva miliarde) și, prin urmare, măresc suprafața schimbătoare de rădăcini, datorită acestei zone numite zona piliferă, într-un mod considerabil. De exemplu, pentru o plantă de secară, suprafața de contact cu solul este de ordinul a 400 m².

În plus, învelișul pilifer este reînnoit în mod constant pe măsură ce rădăcina se prelungește: firele superioare dispar în timp ce firele noi apar la capătul rădăcinii.

Structura unui păr absorbant

1.2 Micorize

Micorizele sunt filamente de miceliu (aparatul vegetativ al ciupercilor formate din filamente subterane) care pătrund în partea superficială a rădăcinii unei plante. Prin urmare, structura lor este o asociere între celulele fungice și cele ale rădăcinii plantei. Aici avem de-a face cu o relație de simbioză (cu beneficii reciproce) între plantă și ciupercă. Rețeaua micelială permite apei și sărurilor minerale să fie absorbite eficient, iar planta micorizică transmite molecule organice către ciupercă.

Experimental, s-a observat că arborii micorizați se dezvoltă mult mai bine, mai ales atunci când solul este sărac în ioni minerali și sunt mai rezistenți la secetă. Acest lucru se datorează faptului că suprafața de absorbție este într-adevăr mărită de filamentele miceliene: lungimea lor totală poate ajunge până la 1,5 m și, în plus, această rețea poate absorbi apa și sărurile minerale cu câțiva centimetri dincolo de rădăcina micoriză.

Dezvoltarea filamentelor miceliene

1.3 Absorbția apei și a ionilor minerali

Absorbția apei și a mineralelor din sol, fie prin firele de păr sau micorize, are loc prin celule care sunt în contact direct cu solul, iar apoi aceste două elemente pătrund în țesuturi. Rădăcină, circulând de la celulă la celulă în două moduri, una fiind vacuolele și citoplasma celulelor, cealaltă pereții lor de celuloză. În sfârșit ajung în cilindrul central al rădăcinii pentru a constitui ulterior seva brută atunci când sunt conținute în vasele lemnului, numite și xilem.

Secțiunea transversală a unei rădăcini

2 Cum curge seva brută ?

2.1 Vasele de lemn

Seva brută este transportată de vasele lemnului către fiecare țesut al plantei, dar mai ales către țesutul clorofilic. Aceste vase sunt de fapt rânduri de celule alungite, care și-au văzut structura schimbându-se pentru a forma un tub, cu peretele celulozic întărit de îngroșări interne de lignină produse de citoplasmă și de dispariția pereților despărțitori care separă celulele succesive. sunt de fapt celule moarte). Prin urmare, este un sistem circulator real, care necesită un „motor”.

2.2 Transpirația frunzelor, forța motrice din spatele creșterii sevei brute

Transpirația frunzelor este o emisie de vapori de apă care are loc în principal de stomatele situate în special pe partea inferioară a frunzelor, cele mai puțin iluminate. Printr-un mecanism de „aspirație”, seva este aspirată și circulă în vase pentru a alimenta celulele cu ioni minerali (apa fiind respinsă în special).

Respingerea acestor vapori de apă printr-un orificiu prezent în fiecare stomă, ostiolul, este totuși doar o parte a schimburilor de gaze care au loc la nivelul frunzelor și care au ca scop alimentarea celulelor clorofilei în diferite elemente: dioxid de carbon, vapori de apă și diferiții ioni minerali despre care tocmai am vorbit, chiar dacă singurul dioxid de carbon este luat direct din frunze, când apa și ionii provin din rădăcină.

2.3 Creșterea rădăcinilor

Când seva crește primăvara într-o plantă fără frunză, mecanismul de respirație a frunzelor nu poate fi cel responsabil. Există, de fapt, un alt mecanism, cel al împingerii rădăcinii: rădăcinile exercită o împingere și astfel împing seva înapoi în vasele xilemului.

Totuși, acest mecanism nu este prezent la toate plantele (de exemplu, absența în conifere) și nu intervine atunci când transpirația frunzelor este în curs.

Diferitele etape de formare a rădăcinilor

3 Alimentarea celulelor clorofilei: schimb de gaze

3.1 O structură adaptată schimburilor în afara foii

Frunzele sunt acoperite de un strat de celule epidermice, acoperite la exterior cu o cuticulă care impermeabilizează celula. Cu toate acestea, această acoperire epidermică este întreruptă în diferite locuri prin deschideri, stomatele, ceea ce face posibilă comunicarea camerei subomatale, o cavitate situată sub epiderma frunzei și aerul ambiant, făcând astfel posibil schimburile gazoase.

Organizarea funcțională a unei foi

3.2 O atmosferă în interiorul frunzei

Camerele substomatice, extinse de spații intercelulare, constituie o zonă de schimb, alimentată cu aer și cu o atmosferă internă reală, cu celulele clorofilei frunzei

Eliberarea de oxigen și absorbția dioxidului de carbon ca parte a activității fotosintetice.
Eliberarea vaporilor de apă pentru a asigura furnizarea de ioni și apă către celulele clorofilei, ca parte a mecanismului de transpirație foliară descris mai sus.

În plus, schimburile sunt controlate de un mecanism de deschidere și închidere a ostiolului reglementat de stomate, ale cărui două celule își schimbă forma pentru a închide ostiolul în unele cazuri. Stomele se închid astfel noaptea, dar și din cauza unei posibile uscăciuni a aerului, a unei creșteri a temperaturii ... pentru a împiedica uscarea plantei.