Objectifs du parcours
Ce que tu vas savoir faire
- Relier l’organisation des racines, des tiges et des feuilles à la vie fixée entre le sol et l’atmosphère.
- Expliquer comment la forme d’une feuille favorise la capture de lumière et les échanges gazeux.
- Montrer comment les ramifications, les poils absorbants et les mycorhizes augmentent les échanges avec le sol.
- Distinguer le xylème et le phloème par les matières qu’ils transportent et les organes qu’ils relient.
- Expliquer comment les méristèmes, l’élongation et la différenciation produisent de nouveaux organes.
- Interpréter une expérience montrant l’influence du milieu ou d’une hormone sur le développement de la plante.
Le chapitre en bref
Une plante à fleurs vit fixée à l’interface entre le sol et l’atmosphère. Ses racines prélèvent l’eau et les ions minéraux, tandis que ses feuilles captent la lumière et échangent des gaz avec l’air. Le xylème transporte la sève brute des racines vers les parties aériennes ; le phloème distribue la matière organique produite par les feuilles vers les organes qui l’utilisent ou la stockent. Dans les méristèmes, les divisions puis l’élongation des cellules permettent de former de nouveaux organes. Le développement de cette architecture modulaire est contrôlé par des hormones végétales et influencé par les conditions du milieu.
1. Comment une plante fixée relie-t-elle le sol et l’atmosphère ?
Une plante terrestre ne peut pas se déplacer vers une source d’eau ou de lumière. Elle vit pourtant dans un milieu où ses ressources sont séparées : l’eau et les ions minéraux se trouvent dans le sol, tandis que la lumière et le dioxyde de carbone sont disponibles dans l’atmosphère. Son organisation permet de capter ces ressources à deux interfaces différentes.
Le système racinaire ancre la plante et explore le sol. Le système aérien porte les tiges, les feuilles, les bourgeons et, selon le stade de développement, les fleurs et les fruits. Les feuilles sont exposées à la lumière et à l’air ; les racines sont en contact avec la solution du sol. Une tige relie ces organes éloignés.
À l’intérieur des racines, des tiges et des feuilles, deux réseaux conducteurs assurent des circulations de matière. Le xylème conduit l’eau et les ions minéraux absorbés par les racines vers les parties aériennes. Le phloème distribue la matière organique produite par les feuilles vers les organes qui grandissent ou stockent des réserves.
La plante construit aussi de nouveaux modules formés d’un segment de tige, d’une ou plusieurs feuilles et d’un bourgeon. Cette organisation modulaire lui permet d’étendre progressivement ses surfaces d’échange. La vie fixée repose donc sur des organes spécialisés, reliés par des tissus conducteurs et renouvelés par la croissance.
2. Comment une feuille échange-t-elle avec l’atmosphère ?
Le limbe d’une feuille est généralement large et mince. Une grande surface reçoit davantage de lumière, tandis qu’une faible épaisseur limite la distance entre l’atmosphère et les cellules chlorophylliennes. La répétition de nombreuses feuilles augmente encore la surface aérienne totale de la plante.
Le dioxyde de carbone de l’air est une ressource nécessaire à la production de matière organique par photosynthèse. Il pénètre principalement par les stomates, de petits orifices de l’épiderme foliaire, puis rejoint les espaces internes de la feuille. Le dioxygène produit et la vapeur d’eau peuvent emprunter la voie inverse.
Un stomate est bordé par deux cellules de garde dont la disposition délimite un pore. Son degré d’ouverture peut varier. Lorsqu’il est ouvert, l’entrée du dioxyde de carbone est facilitée, mais la perte d’eau sous forme de vapeur augmente également : la feuille doit donc concilier acquisition du carbone et maintien de son eau.
La feuille constitue ainsi une grande surface d’échange avec l’atmosphère. Sa forme, ses tissus chlorophylliens et ses stomates relient la capture de lumière, l’entrée du dioxyde de carbone et la transpiration.
3. Comment les racines prélèvent-elles les ressources du sol ?
Un système racinaire n’est pas un simple axe vertical. La racine principale se ramifie en racines latérales, qui portent elles-mêmes de nombreuses zones fines. Cette architecture répartit les contacts dans un volume de sol beaucoup plus vaste que celui occupé par la seule base de la tige.
Près de l’extrémité de jeunes racines, des cellules de l’épiderme forment des poils absorbants. Leur forme allongée augmente fortement la surface de contact avec la solution du sol, c’est-à-dire l’eau contenant des ions minéraux dissous. L’eau et les ions prélevés rejoignent ensuite les tissus internes de la racine.
Chez de nombreuses plantes, les racines sont associées à des champignons et forment des mycorhizes. Les filaments très fins du champignon explorent des pores du sol que la racine atteint difficilement. La plante bénéficie notamment d’un accès accru à l’eau et à certains ions, tandis que le champignon reçoit de la matière organique produite par la plante : il s’agit d’une symbiose.
La surface d’échange souterraine résulte donc des ramifications, des poils absorbants et souvent des mycorhizes. Elle permet à une plante fixée d’explorer le sol autour d’elle au lieu de se déplacer vers ses ressources.
4. Comment le xylème relie-t-il les racines aux feuilles ?
L’eau et les ions minéraux absorbés dans le sol doivent rejoindre les tiges et les feuilles. Leur mélange forme la sève brute. Dans une coupe de racine, de tige ou de nervure, on repère des tissus conducteurs continus d’un organe à l’autre.
Le xylème est le tissu qui transporte la sève brute depuis les racines vers les parties aériennes. Une expérience simple consiste à placer une tige coupée ou les racines d’une plante dans de l’eau colorée. Après un certain temps, la coloration apparaît dans des vaisseaux de la tige puis dans les nervures des feuilles.
Cette observation localise le trajet de l’eau dans le xylème. Elle ne suffit pas, à elle seule, à déterminer la force qui met la sève en mouvement. À l’échelle de ce chapitre, on retient le rôle du xylème et le sens général du transport, sans détailler son mécanisme physique.
Le xylème relie donc la surface d’absorption souterraine aux organes aériens. Il apporte aux feuilles l’eau et les ions minéraux nécessaires à leur fonctionnement.
5. Comment le phloème distribue-t-il la matière organique ?
Les feuilles éclairées produisent de la matière organique par photosynthèse. Une partie est utilisée sur place, tandis qu’une autre est exportée sous forme de substances solubles dans la sève élaborée. Cette matière doit atteindre des organes qui ne produisent pas assez pour leurs propres besoins.
Le phloème est le tissu qui distribue la sève élaborée depuis les organes sources vers des organes receveurs. Une feuille adulte éclairée constitue souvent une source. Un jeune bourgeon, une racine, un fruit ou une graine en formation peuvent constituer des puits parce qu’ils utilisent ou stockent la matière organique reçue.
Le statut d’un organe peut changer. Un tubercule est un puits lorsqu’il accumule des réserves, puis devient une source lorsqu’il les remobilise pour alimenter de jeunes pousses au printemps. Les termes source et puits décrivent donc un rôle à un moment donné, et non une propriété définitive de l’organe.
Xylème et phloème forment ainsi deux réseaux complémentaires. Le premier conduit la sève brute depuis les racines ; le second distribue la matière organique entre les organes sources et les organes qui l’utilisent ou la stockent.
6. Comment la plante construit-elle une architecture plastique ?
La croissance d’une plante se poursuit dans des zones appelées méristèmes, situées notamment à l’extrémité des tiges et des racines et dans les bourgeons. Dans un méristème, des cellules se multiplient par mitoses. Certaines cellules produites s’allongent ensuite, ce qui augmente la longueur de l’organe.
D’autres cellules se différencient et participent à la formation de nouveaux tissus et organes. Sur une tige, la répétition de phytomères, comprenant un nœud, une feuille, un bourgeon axillaire et un entre-nœud, construit progressivement une architecture modulaire. L’activation de certains bourgeons produit des ramifications.
Le développement dépend aussi des conditions du milieu. Une lumière latérale peut orienter la croissance d’une jeune tige ; la gravité influence celle des racines et le vent peut modifier la forme générale de la plante. Ces réponses de croissance sont appelées tropismes lorsqu’elles sont orientées par un facteur du milieu.
Des hormones végétales, dont l’auxine, participent au contrôle de la croissance. Des expériences historiques montrent qu’un signal provenant de l’extrémité d’un jeune organe influence son élongation et sa courbure. À l’échelle attendue ici, on retient le rôle de ce contrôle hormonal sans détailler sa chaîne d’action moléculaire. La plasticité correspond ainsi à la capacité d’un même organisme à développer une forme différente selon les conditions rencontrées.
Erreurs fréquentes
L'essentiel à mémoriser
- Une plante fixée capte des ressources dans le sol et dans l’atmosphère grâce à des organes spécialisés et reliés.
- Les feuilles larges et minces captent la lumière, tandis que leurs stomates permettent les échanges gazeux et la perte de vapeur d’eau.
- Les ramifications, les poils absorbants et les mycorhizes augmentent la surface et le volume de sol explorés.
- Le xylème conduit la sève brute des racines vers les parties aériennes, sans que son mécanisme physique soit exigible ici.
- Le phloème distribue la matière organique des organes sources vers les organes qui l’utilisent ou la stockent.
- Les divisions dans les méristèmes, l’élongation et la différenciation construisent des organes dont le développement dépend aussi des hormones et du milieu.
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Sources et traçabilité
Dernière vérification : 2026-09-20
- Programme de l'enseignement de spécialité de SVT de la classe terminale, Bulletin officiel de l'Éducation nationale, consulté le 2026-09-20.
- Programme de sciences de la vie et de la Terre de terminale générale, Ministère de l'Éducation nationale, consulté le 2026-09-20.
- Programmes et ressources en sciences de la vie et de la Terre - voie GT, Éduscol, consulté le 2026-09-20.
- Améliorer la croissance des plantes : la piste de la sélection par les microbiotes rhizosphériques, INRAE, consulté le 2026-08-19.