Spé. SVT · Terminale · cours rédigé et vérifié par Claryo, conforme au Bulletin officiel
Contrairement à l'animal, la plante poursuit sa croissance et l'élaboration de nouveaux organes tout au long de sa vie. Cette croissance repose sur des tissus particuliers, les méristèmes, faits de cellules indifférenciées qui se divisent activement. Les méristèmes primaires apicaux, situés aux sommets des tiges et des racines, assurent la croissance en longueur. Les méristèmes secondaires (cambium et phellogène) assurent, chez les plantes ligneuses, la croissance en épaisseur.
Le développement est coordonné par des hormones végétales, molécules actives à très faible concentration. La plus étudiée est l'auxine, synthétisée par les apex et qui contrôle l'élongation cellulaire. C'est elle qui explique le phototropisme : sous éclairement latéral, l'auxine migre vers la face à l'ombre, y stimule l'allongement des cellules, et la croissance asymétrique courbe la tige vers la lumière (phototropisme positif). Les expériences historiques (coléoptiles, barrières de mica, blocs de gélose) ont démontré que l'auxine est produite par la pointe, circule vers la base et contrôle l'élongation des cellules sous-jacentes. L'auxine est aussi responsable de la dominance apicale : le bourgeon terminal inhibe le développement des bourgeons axillaires.
Mais le développement n'est pas figé par le seul programme génétique : il est modulé par l'environnement. La lumière oriente la croissance (phototropisme) et déclenche la floraison (photopériodisme, sensibilité à la durée du jour et de la nuit). La gravité oriente racines et tiges (gravitropisme). Le contact, le vent ou les agressions (herbivores) provoquent des réponses morphologiques ou chimiques (tiges plus trapues, production de molécules de défense). Le phénotype végétal résulte ainsi d'une interaction permanente entre génotype et milieu : c'est la plasticité du développement, atout majeur de la vie fixée.
· Vitesse de croissance : v = \dfrac{\Delta L}{\Delta t}, en \text{mm·h}^{-1} ou \text{mm·j}^{-1}. · Courbure phototropique : elle apparaît quand \Delta L_{ombre} > \Delta L_{lumière}, à cause d'une concentration d'auxine plus forte côté ombre. · Schéma à savoir refaire : l'expérience du coléoptile (apex intact, apex coupé, apex isolé par bloc de gélose ou de mica) démontrant la production apicale et la circulation de l'auxine.
Pour interpréter une expérience historique : 1) identifier la condition testée (apex présent ou non, barrière perméable ou non) ; 2) comparer le résultat au témoin ; 3) conclure sur le rôle ou le déplacement de l'auxine ; 4) ne jamais dépasser ce que l'expérience permet de conclure. Pour un calcul de courbure, comparez toujours les élongations des deux faces.
· Ne pas confondre méristèmes primaires (longueur) et secondaires (épaisseur). · L'auxine s'accumule du côté à l'ombre, pas du côté éclairé : c'est la face ombragée qui s'allonge le plus. · Le gravitropisme des racines est positif (vers le bas), celui des tiges est négatif (vers le haut). · La plante ne « cherche » pas la lumière : les réponses tropiques sont des mécanismes hormonaux automatiques sélectionnés au cours de l'évolution.
Sachez relier méristèmes, hormones et signaux environnementaux dans un raisonnement unique sur le développement. Maîtrisez l'interprétation des expériences sur l'auxine et le vocabulaire des tropismes. Toute mesure de croissance doit être exploitée par un calcul de vitesse ou de différence d'élongation, avec unités correctes.