Introduction
Les gymnospermes sont des plantes à graines, la plupart des Gymnospermes sont des conifères (généralement de grands arbres qui peuvent atteindre 100 m de hauteur). Leurs feuilles sont généralement persistantes, étroites et dures, formant des aiguilles ou des écailles.
La figure suivante montre un schéma d’un rameau de Pin.
1 – Feuille | 2 – Cône femelle | 3 – Cône mâle |
- Quels sont les organes reproducteurs des gymnospermes ?
- Comment se fait la pollinisation et la dissémination des graines ?
I – Organes reproducteurs du Pin
1 – Organes reproducteurs mâles
a – Structure
La figure suivante montre des photos et des schémas des constituants de l’organe reproducteur mâle chez le Pin.
Q – À l’aide du manuel scolaire, complétez la figure et décrivez l’organe reproducteur mâle du Pin.
R- Les noms :
1 – Extrémités du rameau | 2 – Cônes mâles | 3 – Écailles |
A – Rameau | B – Cône mâle | C – Sac pollinique |
Le cône mâle est constitué d’un certain nombre d’écailles organisées autour d’un axe. Chaque écaille porte sur sa face inférieure deux sacs polliniques (microsporanges) qui contiennent les grains de pollen. Chaque écaille peur être considérée comme une étamine. Le cône tout entier est donc une fleur mâle mono-sexuée.
b – Structure et formation des grains de pollen
La figure suivante présente une observation microscopique du grain de pollen et un schéma des étapes de formation des pollens.
Q – Décrivez la structure et les étapes de formation du pollen.
R –Noms de la figure :
1 – Cellule mère (2n) | 2 – Division réductionnelle | 3 – Division équationnelle |
4 – Microspores (n) | 4 – Deux mitoses | 6 – Grain de pollen |
2 + 3 – Méiose |
Au niveau des sacs polliniques (microsporanges) les cellules mères (2n) subissent la méiose qui donne des cellules haploïdes (les microspores n). Chaque cellule haploïde subit deux mitoses successives pour donner 4 cellules qui forment un grain de pollen.
Le grain de pollen est constitué de quatre cellules, une cellule végétative, une cellule reproductrice et deux cellules prothalliennes. Et chaque grain de pollen contient deux ballonnets (petits sacs remplis d’air).
2 – Organes reproducteurs femelles
a – Structure
La figure suivante montre la structure de l’organe reproducteur femelle.
Q – décrivez les constituants de l’organe reproducteur femelle.
R – Noms de la figure :
1 – Écaille | 2 – Ovule | 3 – Axe |
4 – Micropyle | 5 – Tégument | 6 – Nucelle |
7 – Tube pollinique | 8 – Archégone | 9 – Endosperme |
A – Cône femelle | B – Écaille | C – Ovule |
Le cône femelle est constitué de plusieurs écailles. Chaque écaille porte sur sa face supérieure deux ovules. Donc, chaque écaille peut être considérée comme un carpelle. Ainsi le cône tout entier est une fleur femelle mono-sexuée. Le cône femelle a besoin d’environ 3 ans pour devenir mature et ainsi libérer les graines.
Chaque ovule est entouré de téguments et renferme le nucelle. Ce dernier contient l’endosperme qui représente le gamétophyte femelle. L’endosperme porte 2 à 3 archégones. Les téguments laissent une ouverture qui s’appelle micropyle.
b – Formation des archégones
La figure suivante montre les étapes de formation de l’endosperme
Q – Décrivez la formation de l’endosperme
R – Noms de la figure :
1 – Cellule mère | 2 – Macrospore | 3 – Celles qui dégénèrent |
4 – Endosperme | a – Division rédactionnelle | b – Division équationnelle |
c – Plusieurs mitoses | a+b – Méiose |
Au cours de la première année, une cellule diploïde (2n) au sein de l’ovule subit une méiose et donne 4 cellules haploïdes dont 3 dégénèrent. La cellule restante se développe par mitose et donne l’endosperme (tissu haploïde). Le développement de l’endosperme s’arrête pour reprendre durant la deuxième année.
Ainsi, apparaissent 2 à 3 archégones dont chacune contient une oosphère (gamète femelle).
II – Pollinisation et fécondation
1 – Pollinisation et germination de pollen
La figure suivante montre les étapes de la germination du grain du pollen.
Q – Déterminez le facteur de pollinisation chez les conifères, et décrivez les étapes de la germination des grains du pollen.
R – Noms de la figure :
1 – Tube pollinique | 2 – Tégument | 3 – Nucelle |
4 – Cellule mère (Endosperme non mûr) | 5 – Archégone | 6 – Endosperme |
La pollinisation chez les conifères se fait essentiellement par le vent, les pollens sont facilement emportés par le vent grâce aux ballonnets qu’ils contiennent. Les pollens qui arrivent jusqu’au micropyle de l’ovule vont être déposés sur le nucelle par une goutte de pollinisation.
Après déposition sur le nucelle, les pollens germent et émettent un tube pollinique qui pénètre à travers le nucelle jusqu’à une oosphère. Ce tube pollinique transporte les deux gamètes mâles (anthérozoïdes) et à son extrémité le noyau végétatif.
2 – Fécondation et formation de la graine.
La figure suivante présente des schémas des graines nues du pin.
Q – À l’aide des figures du manuel scolaire, décrivez les étapes de la fécondation et de la formation des graines chez le pin.
R –
1 – Nucelle | 2 – Grain de pollen | 3 – Tube pollinique |
4 – Noyau du gamète mâle | 5 – Noyau du gamète femelle | 6 – Endosperme |
7 – Tégument de la graine | 8 – Réserves nutritives | 9 – Embryon |
Lorsque le tube pollinique atteint une oosphère, il libère les deux anthérozoïdes. L’un des deux gamètes mâles féconde le gamète femelle qui devient un zygote (2n) et l’autre se dégénère (fécondation simple).
Après fécondation, les divisions du noyau du zygote conduisent tout à la formation de l’embryon. Simultanément, le tégument de l’ovule se sclérifie et devient imperméable, constituant l’enveloppe protectrice de la graine. La graine est alors prête à être disséminée qui se fait essentiellement par le vent.
Après germination, la graine se développe en une nouvelle plante qui peut produire d’autres graines.
1 – Écaille | 2 – Ail | 3 – Graine |
4 – Cotylédon | 5 – Tigelle | 6 – Radicule |
7 – Embryon | 8 – Tégument de la graine | 9 – Réserves nutritives |