Travaux dirigés : nutrition hydrominérale

Thèmes abordés

Nutrition hydrominérale, carence en fer, excès en fer, logigramme, plantes, matière organique, nutriments essentiels, environnement, molécules organiques, cellules, analyse anatomique, analyse histologique, absorption hydrique et minérale, sève brute, caractéristiques phénotypiques, condition contrôle, feuilles, pigments, chlorophylle, concentration en chlorophylle, photosynthèse, EROs Espèces Réactives de l'Oxygène, fonction métabolique, oxygène, diagnose, synthèse de chlorophylle, synthèse d'anthocyanes, développement des plantes

Résumé du document

Les plantes sont autotrophes donc capables de synthétiser leur matière organique à partir de matière minérale (à l'opposé des organismes hétérotrophes). Elles prélèvent donc leurs nutriments essentiels dans leur environnement et les assimilent grâce à la photosynthèse et nutrition minérale. Les molécules nécessaires à la structure et au fonctionnement des cellules sont principalement les molécules organiques (carbone, oxygène, hydrogène, azote et phosphate) et les ions. Pour ce qui est du carbone et de l'oxygène, ils sont apportés par la photosynthèse.

Extraits

[...] De même, on peut regarder l'importance du zinc : en déficit et en excès de zinc, on observe une plus faible croissance qu'en concentration optimale. Mais le fer, élément essentiel, peut devenir toxique pour la plante : La présence du fer dans la photosynthèse est essentielle à la fois pour la croissance de la plante et pour effectuer la synthèse de chlorophylle. Mais dans ce même processus de synthèse et dont il est au cœur, cet élément peut s'avérer toxique, et ce de par son implication dans la synthèse des EROs. [...]

[...] Tandis que pour la condition excès en fer : on observe une forte diminution de ce ratio de 0,41 à 0,19 environ. Les résultats en termes de masses racinaires et foliaires sont opposés à ceux observés précédemment : toutes deux inférieures au contrôle. La taille des racines étant nettement inférieure également : de 49cm à 28cm. Mais comment savoir si ces résultats sont représentatifs de la réalité ? Il faudrait faire un échantillonnage très important, réaliser ces mêmes expériences sur un plus grand nombre de plantes, car si on ne se fie qu'à ces résultats certains risquent de ne pas être significatifs. [...]

[...] On réalise 3 histogrammes à partir des valeurs moyennes du groupe nous permettant de comparer pour les plantes cultivées dans nos trois conditions différentes : La concentration en pigments de la deuxième feuille F2 : La concentration en pigments de la dernière feuille F4 : Évaluation de la répartition des pigments entre ces deux feuilles : ratio chlorophylle F2/F4 à partir des moyennes des teneurs en chlorophylles de l'ensemble des binômes : On a donc (pour la chlorophylle A et un ratio plus grand (environ 3,43) en conditions d'absence de fer alors qu'en excès ou condition contrôle ce dernier est similaire et plus faible (environ de moitié). En absence de fer : Il y a globalement un peu moins de teneur en chlorophylle et qu'en contrôle ce qui est encore plus marqué sur les feuilles les plus jeunes F4, les dernières feuilles mises en place (de 0,46 carence pour 1,17). D'où un ratio de 3,43 environ (calculé avant). Les feuilles 2 (plus vieilles) ont poussé quand il n'y avait pas encore de carence en fer donc ont une meilleure teneur en chlorophylle (une semaine normale). [...]

[...] Étudier l'importance d'un apport équilibré en minéraux pour permettre un métabolisme optimal de la plante : rôle du fer dans la nutrition minérale chez le maïs L'efficacité de la nutrition dépend de la disponibilité des ions et des nutriments dans le sol ainsi que de la capacité d'absorption des racines. Les minéraux peuvent être absorbés sous forme d'ions, et non sous forme solide. Le nitrate apporte l'azote, ce dernier est indispensable pour la formation d'acides aminés. Le phosphate quant à lui est essentiel à la formation des acides nucléiques (nucléotides). Les oligo-éléments (apports en petites quantités régulières) sont indispensables au fonctionnement enzymatique. Donc le prélèvement de l'eau et des nutriments du sol par les racines permet la synthèse de macromolécules et au fonctionnement des plantes. [...]

[...] Tige, racine ou feuille ? On observe une symétrie radiale donc cet organe peut être une tige ou une racine (les feuilles ayant une symétrie bilatérale). Le phloème et xylème primaires sont superposés donc on en déduit que c'est un organe aérien (feuille ou tige). De plus le méta-xylème est en périphérie alors que le proto-xylème plus au centre donc différenciation centrifuge du xylème primaire, caractéristique des tiges. Et enfin la présence d'un cylindre central qui contient le tissu vasculaire permet de confirmer que cette coupe est celle d'une tige. [...]