Coupe Transversale d' une feuille de cannabis.


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Coupe Transversale d' une feuille de cannabis

 

 

 

 

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i/ Préambule :

 

Les premières plantes à coloniser la terre ont dû relever un ensemble de défis liés à cet environnement trés hostile au niveau de la période de l'ère Primaire.

Il y a environ 450 millions d’années, d’un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre, les plantes ont dû faire face aux risques de dessiccation ( c’est-à-dire retenir l’eau à l’intérieur des cellules et des tissus), aux températures extrêmes, à la gravité terrestre, à l’exposition accrue aux rayons UV, aux nuisibles etc.
Elles ont mis en place de nouvelles caractéristiques morphologiques et physiologiques permettant leur survie dans ce nouvel environnement particulièrement hostile.

Par exemple, le développement de parois cellulaires complexes permettant le soutien biomécanique et la protection structurale des cellules caractérise les plantes terrestres modernes.

 

La première plante terrestre s'appelle la bryophyte :

 

 

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II- La cuticule :

 

 

Observée au microscope électronique à balayage, la surface externe des feuilles est plus ou moins lisse. Elle présente souvent de petites structures ovoïdes, les stomates. 

Ils permettent les échanges gazeux entre la plante et l’atmosphère essentiels à la photosynthèse et la respiration. Des poils d’allure variée (ou trichomes) émergent largement de la surface.

Structures d’adaptation aux conditions environnementales, les trichomes contiennent des terpènes, des composés phénoliques, des alcaloïdes ou d’autres substances répulsives qui jouent un rôle important dans les réactions de défense de la plante face aux insectes ou autres prédateurs.

La surface plus ou moins lisse qui recouvre la feuille est en fait la partie externe de la cuticule végétale. C’est une couche hydrophobe extracellulaire qui recouvre l’épiderme aérien de toutes les plantes terrestres. 


La cuticule est divisée en deux domaines sur la base de sa composition chimique :

 

 

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** A la base, recouvrant les cellules épidermiques, un domaine appelé couche cuticulaire. Composé de cutine, il est riche en polysaccharides.
   La cutine est une substance contenue dans la cuticule des plantes la rendant imperméable.

 

** Au-dessus, la cutine proprement dite, enrichie en cires (qui sont hydrophobes, c’est-à-dire qui repoussent l’eau). Les cires déposées à l’intérieur de la matrice de cutine sont dites intracuticulaires. 

 

** En surface, la cutine est recouverte d’un film et de cristaux de cires épicuticulaires qui confèrent à la feuille des aspects plus ou moins brillants.

 

Grâce à ses propriétés hydrophobes, la cuticule offre à la feuille une protection contre la dessiccation et les contraintes environnementales externes. Ainsi armés d’une peau protectrice et de toute une gamme de stratégies d’adaptation pour l’acquisition et la conservation de l’eau, les plantes terrestres se sont développées dans de nombreux environnements desséchants.
 

 

De nombreuses feuilles présentent une caractéristique particulière : l’eau a tendance à perler en gouttes à la surface de leurs feuilles, nettoyant ainsi la surface des particules et débris qui s’y trouvent. C’est la superhydrophobie. L’efficacité de ce mécanisme auto-nettoyant, appelé " effet lotus " , variable selon les espèces, a été corrélée avec l’abondance de cristaux de cire épicuticulaire. 

 

 

III/ Les stomates :

 

 

 

 

Un stomate est un orifice de petite taille présent dans l'épiderme des organes aériens des végétaux (sur la face inférieure des feuilles le plus souvent). Il permet les échanges gazeux entre la plante et l'air ambiant (dioxygène, dioxyde de carbone, vapeur d'eau...) et permet la régulation de la pression osmotique.

 

 

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a/ Origine 

 

 

L'apparition des stomates est une conséquence de la vie terrestre, la sortie du milieu marin imposant un contrôle des déperditions hydriques de l'organisme. 
Celui-ci se protège par la cuticule (couche cireuse), étanche aux échanges gazeux. D'où la nécessité de structures particulières, les stomates.

 

 

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b/ Localisation

 

Les stomates se trouvent principalement sur les feuilles où ils peuvent être très nombreux, de 50 à 500 par mm². On les trouve sur la face inférieure des feuilles lorsque celles-ci ont une position horizontale et sont donc moins éclairées sur cette face. Lorsqu'elles sont exposées également sur les deux faces, les stomates se répartissent aussi sur les deux faces.

Pour le cannabis, la répartition des stomates est de l'ordre +/- 50 %, donc il y en en a pratiquement le même nombre au niveau du dessus et du dessous de la feuille. 
Ils sont beaucoup moins nombreux chez les espèces xérophytes, et sont alors souvent enfoncés dans l'épiderme au fond de sillons.

Les dicotylédones ont habituellement plus de stomates sur l'épiderme inférieur que l'épiderme supérieur, puisque ses feuilles sont tenues horizontalement, l'épiderme supérieur est directement illuminé. Cependant, la limitation du nombre de stomates sur l'épiderme supérieur permet de freiner les déperditions d'eau.

 

Les monocotylédones sont différent, puisque leurs feuilles sont tenues verticalement, elles auront le même nombre de stomates sur les deux épidermes.

Si la plante a les feuilles flottantes, il n'y aura aucun stomate sur l'épiderme inférieur comme il peut absorber des gaz directement de l'eau par la cuticule.
Dans le cas d'une feuille submergée, aucun stomate ne sera présent.

 

 

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c/ Description

 

Un stomate est constitué de deux cellules stomatiques (cellule de garde), réniformes, qui délimitent l'orifice stomatique ou ostiole. Celui-ci s'ouvre plus ou moins, selon les besoins, en fonction de la turgescence des cellules stomatiques. Sous l'ostiole se trouve généralement dans le parenchyme sous-jacent un espace vide appelé chambre sous-stomatique.

 

 

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d/ Rôle et fonctionnement

 

Les stomates sont utilisés par les plantes pour réaliser des échanges de gaz.
L'air contenant le dioxyde de carbone et le dioxygène entre par ces ouvertures pour être utilisé dans la photosynthèse et la respiration. 
L'oxygène est un déchet produit par la photosynthèse dans les cellules du chlorenchyme (cellules du parenchyme contenant des chloroplastes).
 Il est expulsé par ces mêmes ouvertures. En outre, la vapeur d'eau est dégagée dans l'atmosphère par ces pores durant la phase de transpiration des plantes. 
Ce dégagement d'eau provoque une tension sur la colonne d'eau dans le xylème qui contribue à faire monter la sève brute.

L' ouverture et la fermeture de l'ostiole se fait en fonction des conditions climatiques (chaleur, humidité, luminosité). Certaines plantes (dites CAM comme les Crassulacées) n'ouvrent leurs

stomates que la nuit pour éviter les trop grandes déperditions d'eau.

 

 

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Hugo von Mohl avait postulé en constatant la présence de chloroplastes sur les cellules stomatiques (ou cellules de garde) que le mécanisme d'ouverture de l'ostiole reposant sur l'augmentation du volume des cellules de garde, l'énergie produite par les chloroplastes permettant de jouer sur le caractère hypotonique ou hypertonique par la transformation de l'amidon en glucose ou de glucose en amidon, molécules qui n'ont pas les mêmes caractéristiques osmotiques. En réalité certaines cellules de garde ne possèdent pas de chloroplastes (l'oignon par exemple) et ce postulat a été abandonné. L' ion potassium est en réalité l'élément déterminant du phénomène. Son entrée et sa sortie de la vacuole est étroitement contrôlée et gouverne la turgescence des cellules stomatiques et donc l'ouverture des stomates.


En cas de stress hydrique les racines synthétisent de l'acide abscissique qui agit sur les cellules stomatiques et provoque leur fermeture par plasmolyse, limitant ainsi les pertes d'eau.

C'est son entrée massive dans les cellules de garde qui entraîne la turgescence de ces cellules par osmose. Cette entrée n'est possible que par l'action d'une perméase qui fonctionne grâce à de l'ATP et qui permet la sortie de protons.

 

 

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A partir de cette courbe, on pourra donc en conclure que l'ouverture optimale des stomates à partir de T0 ( heure d'allumage de la lumière)  ==>

 

*** T+8 à T+11

 

*** T+16 à T+19

 

L'utilsation des brassinolides entrainera une utlisarion accrue de CO2 par forcage d'ouverture des stomates avec une augmentation significative de l'absorption de CO2.

Bien brasser vos plantes avec de gros ventilateurs augmentera vos chances de capter + de C02 atmosphérique. 

 

 

 

 

 

IV/ L'épiderme

 

 

L'épiderme protecteur recouvre les surfaces supérieure et inférieure des feuilles. Il est constitué le plus souvent par une couche unique de cellules ne comportant généralement pas de chloroplastes, parfois couverte par une couche protectrice externe : la cuticule. 
L'épiderme est constitué d'une seule strate de cellules étroitement jointives, dépourvues de chloroplaste.
Certaines cellules de l'épiderme peuvent se transformer en poils. 
La continuité de l'épiderme (surtout des feuilles) est interrompue par des pores, les stomates, permettant les échanges entre la plante et l'air ambiant. Chaque stomate est formé d'un petit orifice, l'ostiole, entouré d'une paire de cellules spécialisées. 

 

 

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L'épiderme se délite sous l'effet de l'augmentation de circonférence, faisant progressivement place à un tissu protecteur d'origine secondaire issu du phellogène, le suber.
Cette couche cireuse aide à prévenir la perte d'eau, en particulier dans les régions sèches. Le parenchyme palissadique est constitué de cellules empilées et allongées situées juste sous l'épiderme supérieur. Elles contiennent des chloroplastes et effectuent la majeure partie de la photosynthèse.

 

 

V/ Le mésophylle


 

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Hello !!!

 

Deuxième MAJ ce jour.

Si des zones d'ombre persistent, vous pouvez poser des questions, je suis à votre entière disposition pour y répondre

.

Pour finir, un peu de :mdr:==>

 

 

 

A+.

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