Cours 2 : Le devenir et le rôle des produits de la photosynthèse

II/ Le devenir et le rôle des produits de la photosynthèse.

A) Le devenir de la matière organique créée par photosynthèse.

1) Transformations chimiques des produits de la photosynthèse.

La photosynthèse produit du glucose (glucide, contenant les éléments CHO).

Ce glucose peut notamment être transformé…
-En d’autres glucides simples, les sucres,
-En amidon par polymérisation,
-En molécules plus complexes (cellulose, lignine, tanins, anthocyanes…),
-En lipides,
-En protides (acides aminés, protéines), à condition d’avoir un apport supplémentaire en azote (apporté par les ions minéraux).

Ces transformations nécessitent des enzymes, c’est-à-dire des protéines spécialisées dans la catalyse des réactions chimiques.

2) Distribution de la matière organique au sein de la plante.

Une fois synthétisée par photosynthèse, la matière organique peut…
-Rester sur place. Dans ce cas, elle peut être utilisée directement par la cellule pour ses besoins ou elle peut être stockée sous forme d’amidon dans les chloroplastes (grains d’amidon).
-Être transportée ailleurs sous forme de petites molécules solubles (sucres, acides aminés) via la sève élaborée qui circule dans les vaisseaux de phloème.

La matière organique peut ainsi être distribuée aux organes de la plante qui ne réalisent pas la photosynthèse (les racines notamment). Elle peut aussi s’accumuler dans des organes de réserve (cf. B-3).

B) Le rôle des produits de la photosynthèse.

1) Rôle dans la vie des cellules.

La matière organique ainsi convertie et distribuée sert à la survie de chaque cellule en lui fournissant le nécessaire pour fabriquer ses composants et en lui fournissant de l’énergie.

2) Rôle pour la structure de l’ensemble de la plante.

Certaines molécules organiques vont fournir une certaine rigidité à la paroi des cellules, ce qui permet, à l’échelle de la plante, d’assurer un certain maintien.

-La cellulose est le constituant principal des parois végétales. C’est une molécule qui se dépose en couches successives et qui apporte une certaine rigidité. Mais celle-ci n’est pas suffisantes pour les grands végétaux à port dressé.
La structure de la paroi cellulosique
-Les parois de certaines cellules sont incrustées de lignine, ce qui procure une rigidité encore bien plus importante. Les tissus de soutient imprégnés de lignine sont essentiellement le xylème (notamment le xylème II chez les végétaux ligneux) et le sclérenchyme (un tissu constitué de cellules à paroi très épaissie spécialisé dans le maintien de la plante). C’est notamment la lignine qui constitue le bois. Cette lignine permet donc à certaines plantes d’acquérir de grandes tailles tout en conservant un port dressé.

3) Rôle pour la mise en place de réserves de matière organique.

Dans certains cas, la matière organique va s’accumuler au sein d’organes spécialisés afin de constituer une réserve.
Ces stocks de matière organique peuvent être de différentes natures :
-Réserves de sucres (p.ex. pomme, betterave, raisin, carotte…)
-Réserves d’amidon (p.ex. pomme de terre, blé, maïs…)
-Réserves de protéines (haricot, lentille…)
-Réserves de lipides (noix, noisette…)

Ces réserves peuvent être stockées dans des tiges (tubercules caulinaires, rhizomes…), dans des racines (tubercules racinaires), dans des feuilles (bulbes…), dans des fruits ou dans des graines (dans l’albumen ou les cotylédons).

Ces réserves peuvent avoir différents rôles :
-Assurer le passage de la mauvaise saison : les réserves vont servir à refaire se développer la plante au printemps.
-Assurer le développement de l’embryon dans une graine : les réserves sont consommées par l’embryon pour son développement.
-Permettre la dissémination des graines : les fruits charnus sont consommés par certains animaux qui vont disséminer les graines.
-Permettre d’assurer la reproduction végétative : Les réserves peuvent être utilisées par les nouveaux plants obtenus par reproduction végétative afin d’assurer leur développement.

4) Rôle dans les interactions avec d’autres êtres vivants.

Certaines molécules organiques vont permettre d’éviter certaines interactions néfastes avec certains acteurs de l’écosystème. C’est le cas par exemple des tanins qui formes des composés toxiques ou répulsifs pour certains animaux phytophage.

Dans d’autres cas, certaines molécules de tirer profit d’autres espèces en favorisant l’interaction. Par exemple, les anthocyanes sont des molécules colorées qui vont attirer certains animaux. Ces anthocyanes sont notamment utilisés dans certains fruits afin de favoriser la dispersion des graines qu’ils contiennent, ou dans les fleurs afin d’attirer les pollinisateurs (cf. chapitre 3).