Feuilles de Plantes

Définition de la feuille de plante

Commençons par examiner la définition d'une feuille de plante.

Souvent, elles sont plates et minces, ce qui leur permet d'avoir une plus grande surface pour améliorer leur capacité à absorber la lumière (pour la photosynthèse). Les feuilles d'une plante sont souvent vertes parce qu'elles contiennent de la chlorophylle, une substance chimique importante pour la photosynthèse.

Structure des feuilles

Comme pour tout ce qui concerne la biologie, la structure et la fonction vont toujours de pair. C'est pourquoi la structure des feuilles des plantes varie considérablement : les feuilles de chaque plante sont adaptées au milieu environnant.

Cependant, certaines parties de la feuille de la plante sont indispensables. Les feuilles d'une plante font partie intégrante du système de la tige. Traversées par des tissus vasculaires, les feuilles des plantes jouent un rôle dans le libre échange des nutriments, de l'eau et des produits finaux de la photosynthèse. Par exemple, lorsque des sucres sont produits, ils seront transportés par les veines du phloème des feuilles (la source) vers les parties de la plante qui ne peuvent pas produire leur propre nourriture (les puits). En outre, les plantes ont besoin de cellules dotées de chloroplastes capables de réaliser la photosynthèse, et de structures permettant l'échange de gaz au cours de ce processus.

Figure 2 : peux-tu t'imaginer être une toute petite plante qui commence à pousser et qui doit rivaliser pour la lumière du soleil avec les grands arbres qui sont déjà bien établis dans ton quartier ?

Pour optimiser l'équilibre entre la photosynthèse et les échanges gazeux, chaque plante a une feuille de forme différente. Cela signifie que, selon l'environnement, les feuilles d'une plante auront une forme particulière pour essayer d'avoir une surface exposée au soleil suffisamment grande pour photosynthétiser autant que la plante en a besoin tout en perdant le moins d'eau possible pendant le processus d'échange de gaz. D'autre part, l'évaporation de l'eau sur les feuilles plus grandes refroidit la plante de la même façon que la sueur refroidit les animaux. En résumé, les plantes doivent parvenir à un compromis pour chaque facteur.

Figure 3 : comme tu peux le voir, ce cactus n'a pas de concurrence pour la lumière du soleil, mais cela fait probablement des lustres qu'il n'a pas plu.

Un autre facteur qui conditionne la forme des plantes est le fait que les herbivores mangent les plantes. Chaque plante s'est adaptée pour survivre malgré cela, et l'une des façons de le faire est de protéger la plante des herbivores en ayant des feuilles ou des tiges piquantes, comme les chardons.

Cellules des feuilles des plantes

De quoi sont donc faites les feuilles ? Comme tous les organes et systèmes d'un organisme vivant, les feuilles des plantes sont composées de différents types de cellules qui travaillent les unes avec les autres pour contribuer au fonctionnement de la feuille. Les principaux types de cellules des feuilles de plantes sont les suivants :

Tableau 1 : Le type de cellules qui composent les feuilles des plantes.

Figure 4 : Micrographies de cellules mésophylles palissadiques, un type de tissu terrestre végétal avec de nombreux chloroplastes) dans les feuilles.

Schéma d'une feuille de plante

Outre les tissus vasculaires, les feuilles possèdent également plusieurs tissus ayant des fonctions différentes. Ce diagramme d'une feuille de plante montre ces tissus qui comprennent le mésophylle, le tissu photosynthétique, l'épiderme, ou la couche externe des cellules de la feuille.

Figure 5 : Micrographies de cellules mésophylles palissadiques, un type de tissu végétal souterrain avec de nombreux chloroplastes) dans les feuilles.

Mésophylle

Les deux différents types de cellules de parenchyme qui composent le tissu mésophylle des feuilles sont :

1. Cellules du parenchyme palissadique - serrées les unes contre les autres sous les cellules de l'épiderme. Elles sont situées juste en dessous de l'épiderme et de la cuticule, qui sont les couches les plus externes des feuilles. Ces cellules sont communément appelées cellules foliaires.

2. Cellules du parenchyme spongieux - peu serrées sous la couche de parenchyme palissadique. L'espace entre les cellules du parenchyme spongieux permet une plus grande diffusion des gaz dans cette partie du tissu mésophylle.

Les deux types de cellules possèdent des chloroplastes et réalisent la photosynthèse .À l'intérieur du mésophylle, on trouve des faisceaux vasculaires contenant à la fois des veines de xylème et de phloème. Cela permet d'apporter aux feuilles les produits nécessaires à la photosynthèse et de transporter ailleurs les sucres fabriqués dans les feuilles.

Épiderme

Les cellules épidermiques n'ont pas de chloroplastes et ne font pas de photosynthèse. Au lieu de cela, elles protègent la plante en sécrétant une cuticule, une couverture cireuse. La cuticule protège de la perte d'eau par évaporation à la surface des feuilles. Mais en même temps, elle empêche les gaz de se diffuser à travers la feuille dans les tissus photosynthétiques. Cela pose un problème aux feuilles : comment peuvent-elles permettre l'échange de gaz afin d'obtenir du dioxyde de carbone pour la photosynthèse et d'expulser l'oxygène, le sous-produit du processus ? Les stomates sont le résultat de ce problème.

Les stomates

Contrairement aux autres cellules de l'épiderme, les cellules de garde contiennent des chloroplastes et font de la photosynthèse (Fig. 6). Les cellules de garde sont contrôlées par la présence et l'absence d'eau dans la feuille. Lorsque les cellules de garde sont remplies d'eau, on dit qu'elles sont turgescentes. À ce stade, l'expansion des cellules en forme de disque les fait se courber, ce qui permet aux stomates de s'ouvrir et aux échanges gazeux de se produire. Lorsqu'elles ne sont pas remplies d'eau, on dit qu'elles sont flasques, et le relâchement des cellules de garde entraîne la fermeture de l'ouverture stomatique.

La perte d'eau par les feuilles (alias les stomates) est connue sous le nom de transpiration. La transpiration de l'eau des feuilles aide à "tirer" l'eau de la colonne à l'intérieur du xylème vers le haut de la plante.

Figure 6 : Stomates sur la face inférieure d'une feuille de Ligustrum. Source : Fayette A. Reynolds M.S., Berkeley Community College Bioscience Image Library.

Quels sont les quatre principaux composants des feuilles des plantes ?

Bien que toutes les feuilles varient en taille, en forme, en nombre et en adaptations, elles ont toutes les mêmes composants. Les quatre principaux composants des feuilles de plantes sont :

• La lamina (limbe) : la fine surface de la feuille qui contient les veines pour le transport et le tissu photosynthétique.

• Le pétiole : la partie qui attache la feuille à la tige.

• Lesstipules : petites structures au niveau du nœud de la feuille qui aident à protéger la feuille en développement.

• La nervure centrale : la nervure qui traverse le milieu du limbe de la feuille.

Un limbe est constitué de plusieurs couches de cellules végétales enfermées dans une paroi cellulaire. Chaque cellule de la feuille contient des chloroplastes, qui renferment des pigments appelés chlorophylles. La chlorophylle des plantes absorbe la lumière, ce qui leur permet de capter l'énergie solaire.

Figure 7 : Anatomie externe d'une feuille de saule jaune. Source : Matt Lavin, via Flickr.com, édité.

Parties de la feuille

Bien que nous venions d'examiner les principaux composants d'une feuille, parlons des autres parties de la feuille.

• L'apex est la pointe de la feuille.

• Lamarge est le bord de la feuille

• Les nervures de la feuille transportent la nourriture et l'eau dans toute la feuille ; elles servent également de support structurel.

• La base est le bas de la feuille.

Fonction des feuilles chez les plantes

Lesfeuilles sont des organes qui ont plusieurs fonctions spéciales, mais que font les feuilles pour une plante ? La fonction principale des feuilles est de produire de la nourriture pour la plante par photosynthèse, et aussi de minimiser la perte d'eau d'une plante. Les autres fonctions des feuilles peuvent inclure le stockage et la reproduction.

De nombreuses espèces de plantes ont adapté leurs feuilles à des fins spécifiques. Souvent, les feuilles diffèrent en fonction des pressions environnementales qui s'exercent sur la plante, notamment le climat et l'herbivorie.

Trichomes

Ils sont présents sur les organes de la plante, y compris les feuilles et la tige. Ils varient en nombre de cellules (unicellulaires ou multicellulaires), en forme, en taille et en fonction. L'une des fonctions des trichomes est de dissuader les herbivores, en rendant les feuilles physiquement plus difficiles à manger pour les insectes ou autres nuisibles ou en sécrétant des substances chimiques qui rendent les feuilles toxiques pour les nuisibles. Une autre fonction est d'aider à épaissir l'épiderme des feuilles et d'empêcher une trop grande transpiration (qui pourrait entraîner un dessèchement).

Figure 8 : Trichomes (projections en forme de trident) d'une feuille d'Arabidopsis sp. Source : Frost Museum, via Flickr.com.

Guttation

Cette excrétion d'eau aide à soulager la pression dans les racines des plantes dont le taux de transpiration (évaporation de l'eau des feuilles) est lent . Les plantes qui transpirent lentement se trouvent généralement dans des régions où les sols sont chauds et où l'humidité est importante, comme les forêts tropicales.

Stockage

Certaines feuilles sont même adaptées pour aider non seulement à conserver l'eau, mais aussi à la stocker. Les plantes succulentes peuvent stocker l'eau dans leurs feuilles, leurs tiges et leurs racines pour les aider à survivre dans les climats arides (secs). Les feuilles de ces plantes sont souvent plus épaisses et ont une cuticule plus épaisse pour lutter contre le dessèchement.

Reproduction

Les feuilles de certaines espèces d'angiospermes ont évolué pour former des bractées, qui ressemblent à des fleurs mais ne sont en fait que des feuilles modifiées. Ces bractées peuvent contribuer à attirer l'attention des pollinisateurs sur les espèces dont les fleurs sont plus petites. Les bractées des fleurs de cornouiller, qui sont blanches et voyantes, en sont un exemple.

Les feuilles des plantes peuvent également être le siège d'une reproduction asexuée. La reproduction asexuée, qui consiste à séparer de la plante mère une partie de la plante capable de donner naissance à une nouvelle plante, , est connue sous le nom de multiplication végétative. Certaines espèces peuvent faire pousser de nouvelles plantes sur le bord de leurs feuilles (par exemple, la mère de milliers).