Plantes à fleurs : organisation fonctionnelle, cours de Terminale

Un animal qui manque de nourriture ou d'eau peut se déplacer. Une plante, elle, reste en place : les végétaux sont généralement fixés au sol par leurs racines, avec quelques exceptions, et cette fixation les rend très dépendants des conditions de leur environnement.⁴ Tout le chapitre part de cette contrainte. Si l'organisme ne peut pas aller chercher ce dont il a besoin, il doit s'organiser pour l'obtenir sur place, en profitant de deux milieux à la fois : le sol et l'air.

Ce cours se place au début du thème « De la plante sauvage à la plante domestiquée ». Le programme propose de découper ce thème en deux parties, dont la première étudie l'organisation fonctionnelle des plantes et leurs caractéristiques bien adaptées à leur mode de vie.¹ Le mot fonctionnelle est la clé : on ne se contente pas de nommer des organes, on cherche à quoi sert chaque structure et pourquoi elle a cette forme.

Pourquoi étudier surtout ce groupe ? Parce qu'il domine largement. En 2015, on décrivait plus de 400 000 espèces de plantes, dont 369 000 espèces de plantes à fleurs.⁴ Un calcul simple montre l'ampleur de cette domination : $\frac{369\,000}{400\,000} = 0{,}9225$, soit environ 92 % des espèces décrites. Presque toutes les plantes que tu connais (blé, pommier, pâquerette, tomate) appartiennent à ce groupe, ce qui explique que le thème s'achève sur la domestication des plantes.

Pour vivre et grandir, une plante a besoin de plusieurs éléments réunis. La lumière est utile pour la photosynthèse, qui apporte de l'énergie. L'eau et la terre fournissent les nutriments. L'air apporte le dioxyde de carbone, qui intervient lui aussi dans la photosynthèse.⁴ Les conditions exactes varient selon le type de plante.⁴

Observe maintenant où se trouvent ces ressources. Les nutriments et l'eau sont dans le sol. La lumière et le dioxyde de carbone sont dans l'air, au-dessus du sol. Or une plante possède des racines et une partie aérienne.⁴ Le rapprochement est direct : l'organisation de la plante suit la répartition de ses ressources entre deux milieux.

Les ressources viennent de la source citée plus haut.⁴ Le tableau est une lecture de cette source : les colonnes de droite se déduisent de la position de chaque milieu.

Fixée au sol, la plante doit aussi tenir sa position : sa partie aérienne doit rester dressée pour garder l'accès à la lumière. Les végétaux n'ont pas de squelette interne comme les vertébrés ; leur rigidité repose sur d'autres éléments.

Cette tenue repose sur la nature cellulosique des parois des cellules, sur des tissus de soutien (collenchyme et sclérenchyme) et sur des molécules particulières comme la lignine, qui rigidifie les tissus.⁴

Pour décrire l'ensemble de l'organisme d'une angiosperme, le programme énumère la tige, la racine, la feuille, les stomates et les vaisseaux conducteurs.² Tu dois savoir situer ces éléments sur un schéma et expliquer pourquoi la plante en a besoin.

Reprends le raisonnement de la section précédente. La plante possède une partie souterraine et une partie aérienne, qui puisent leurs ressources dans deux milieux différents.⁴ Ces deux parties ne vivent pas chacune de leur côté : ce qui est prélevé à un endroit est utilisé ailleurs. Il faut donc des voies de circulation entre les organes. Le nom « vaisseaux conducteurs » le dit : ce sont des conduits, qui relient les parties de la plante.

Le programme distingue ensuite deux liquides, la sève brute et la sève élaborée.² L'adjectif « brute » s'oppose à « élaborée » : l'un désigne un liquide peu transformé, l'autre un liquide qui a subi une élaboration, c'est-à-dire une fabrication. Cette distinction prépare le chapitre suivant, « La plante, productrice de matière organique », où la photosynthèse (chloroplaste, pigments chlorophylliens, photolyse de l'eau, réduction du dioxyde de carbone) est étudiée.² Retiens pour l'instant l'idée d'ensemble : la plante prélève, fabrique, puis fait circuler.

Une plante ne cesse pas de former des organes. Pour décrire cette croissance, le programme cite plusieurs notions : le méristème, la multiplication et l'élongation, le phytomère, les hormones végétales et l'organogenèse.²

Pour retenir la logique, imagine un chantier. Pour agrandir un bâtiment, il faut des briques en plus (multiplication) et des briques plus longues ou plus grandes (élongation). Une plante qui grandit combine ces deux manières : elle produit du neuf et elle allonge ce qui existe. Le méristème est le nom que le programme donne à la zone où se joue cette croissance.²

Le terme organogenèse se décompose en « organe » et « genèse » : c'est la naissance des organes. Une plante forme de nouvelles feuilles, de nouvelles tiges, de nouvelles fleurs tout au long de sa vie, ce qui contraste avec un animal dont les organes sont en place à l'âge adulte.

La fleur donne son nom au groupe étudié : les angiospermes sont les plantes phanérogames à fleurs.⁴ Le programme précise deux éléments à connaître dans la fleur : le pistil et l'ovule.²

Côté activités pédagogiques, la reproduction des plantes à fleurs se décrit par une succession de stades de développement : la fleur, la pollinisation, puis les graines.³ Une plante à fleurs est donc modifiée au cours du temps en lien avec sa reproduction : la fleur apparaît, la pollinisation a lieu, des graines se forment.³

La carte mentale rassemble les grandes idées du cours : les organes, la circulation, la croissance et la reproduction. Elle suit l'ordre du programme, qui cite d'abord tige, racine, feuille, stomates et vaisseaux conducteurs, puis méristème, phytomère et hormones, puis la fleur avec son pistil et son ovule.²

Cette organisation se place enfin dans un cadre plus large. Le programme invite à problématiser le thème autour de la domestication des plantes, dans une perspective d'éducation au développement durable.¹ Les chiffres de la biodiversité végétale éclairent l'enjeu : près de deux mille nouvelles espèces sont découvertes chaque année, tandis que trois espèces disparaissent chaque année depuis le début du XXe siècle, surtout à cause de la déforestation, et qu'une plante sur cinq serait menacée d'extinction.⁴ Comprendre comment fonctionne une plante, c'est aussi comprendre ce qu'on risque de perdre.