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Thème 3 : De la plante sauvage à la plante domestiquée

Publié le 14 oct. 1999 Modifié le : 15 mars 2021

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Le  jeudi 14 octobre 1999

Rôle de la coiffe de la racine de pois dans la sensibilité à la gravité

Rôle de la coiffe de la racine de pois dans la sensibilité à la gravité

  • Jean GRENIER - Lycée A. Briand 05000 GAP

     

     


    Les élèves avaient constaté, lors d'une expérience visant à localiser la zone de croissance d'une racine de pois, que les racines se dirigeaient vers le bas des récipients dont le fond comportait de l'eau.
    Pour expliquer ce résultat, les élèves ont voulu, lors du T.P. qui précède celui qui est l'objet de cette page, tester deux hypothèses (influence de l'humidité ; influence de la gravité). Ils ont, à cet effet, fixé une graine de pois germée à la base d'une éponge humide, la racine étant placée parallèlement à l'éponge. Le résultat de l'expérimentation, qui servira de point de départ à ce nouveau T.P., sera une réorientation brutale de la racine vers le bas.
    L'hypothèse de la gravité sera validée, et la problématique relancée...

    Problématique :

    Quelle est la partie de la racine qui est sensible à la gravité, et comment le montrer ?

    Réflexions :

    - Puisque la racine s'oriente brutalement de 90 degrés vers le bas, c'est dans son extrémité que doit se trouver la zone sensible à la gravité.
    - Dans une précédente expérience, on a localisé, puis observé au microscope, une zone méristématique dans le dernier millimètre d'une racine de pois (extrémité distale). On sait, d'autre part, qu'une coiffe termine la racine.
    - Si la zone sensible est située en avant de la zone méristématique, c'est à dire dans la coiffe, on pourra tenter d'ôter cette coiffe pour priver la racine de repère gravimétrique, et voir comment elle réagit. Par contre, si la zone sensible est située en arrière de la zone méristématique, on ne pourra pas la supprimer... et on devra imaginer un autre type d'expérience.



    - Existence et localisation de la zone méristématique et de la coiffe.
    - Effet de la gravité sur des racines placées horizontalement.




    - Graines de pois de semence.
    - 2 bouteilles en matière plastique : l'une servira de germoir, l'autre de récipient de culture.

     

     

    - Mouchoirs en papier.
    - 2 épingles à tête céramique (de couleurs différentes).
    - Lame de rasoir.
    - Eau.




    4 jours avant le T.P.

    - Faire tremper des graines de pois dans l'eau pendant 8 heures environ.
    - L'imbibition terminée, installer les graines dans le germoir : les déposer sur un mouchoir en papier largement imbibé d'eau. Refermer le couvercle du germoir afin de maintenir une bonne humidité.

    Au bout de 3 jours, les racines atteindront une longueur d'environ 1,5 cm.

    Le jour du T.P.

    - Choisir 2 graines d'aspect similaire, aux racines bien rectilignes. La première graine (1), laissée intacte, servira de témoin. A la lame de rasoir, sectionner (à l'oeil nu) la racine de la deuxième graine (2) à 0,5 mm de son extrémité.
    - Installer les graines dans le récipient de culture préalablement rempli d'eau : les piquer au niveau des cotylédons après avoir traversé le plastique de la bouteille. Par rotation des têtes d'épingle (ne pas oublier de faire noter les couleurs), amener chacune des racines à l'horizontale, à 1 ou 2 mm de la surface de l'eau. Refermer la fenêtre pour éviter toute dessication des graines.


    Veiller à disposer les graines afin que la croissance éventuelle des racines ne soit pas entravée par la paroi de la bouteille.
    Attendre une semaine.




    - La racine principale de la graine (1) continue à croître (la zone méristématique est intacte) tout en étant sensible à la gravité (la coiffe est intacte). La racine se réoriente alors vers le bas du récipient de culture.

    - La racine principale de la graine (2) continue à croître (la zone méristématique est intacte). Elle ne peut plus être sensible à la gravité (la coiffe a été enlevée) et continue à s'allonger dans sa position, horizontale, d'origine.


    Lorsque les manipulateurs ont la « main trop lourde » (20 % des élèves en moyenne...), la disparition de la zone méristématique empêche toute croissance de la racine. Les racines secondaires qui vont naître prendront, elles, la direction du bas du récipient.


    - Une recherche bibliographique (Abrégé de physiologie végétale tome 2 - développement - R. HELLER éditions MASSON) précise l'existence d'amyloplastes dans les cellules sensibles à la gravité (chez des plantes qui ne sont pas le pois).
    - Une recherche sur Internet permet de retrouver la même notion chez Limnobium et Ceratodon (Extraits du mémorandum technique de la NASA de septembre 1994 « pesanteur et cellule de plante ») sur le site... http://www.reston.com/astro/biology/accomplishments/92.93/plant.gravity.html
    On peut obtenir la traduction par le traducteur d'Altavista. Celle-ci est compréhensible... si l'on remplace le terme « usine » par celui de « plante » !
    - Au microscope, un écrasement de coiffe de racine de pois (monté dans une goutte de lugol) montre, dans les cas les plus favorables, de tels amyloplastes.

    Signalons l'article de "Pour la Science" dans son numéro de février 1987 : "Comment les racines réagissent à la pesanteur".