La racine

            La racine

Définition :

Les racines sont les parties souterraines de la plante. Elles se dirigent généralement vers le bas dans un géotropisme positif répondant ainsi à la gravité. Les principales fonctions des racines sont de maintenir la plante dans le sol et d'absorber l'eau (au niveau des poils absorbants) et les substances minérales disponibles (an niveau de la zone méristématique). Elles ont un rôle dans le système conducteur de la plante puisque les éléments nutritifs vont des racines à la tige puis aux feuilles.

Fonctions:

Les principales fonctions des racines sont l’ancrage de la plante dans le sol et l’absorption puis la conduction de l’eau et des sels minéraux. Elles doivent transporter l’eau et les sels minéraux vers les tiges et les feuilles, mais également importer les molécules organiques provenant des tiges et des feuilles. En plus de l’absorption et de la conduction, les racines produisent des hormones et d’autres substances qui régulent le développement et la structuration de la plante. Dans ce chapitre, nous verrons plus particulièrement comment les racines assurent ces fonctions.

Les types de racines:

Les racines pivotante

s:

 Système racinaire d'un grand nombre de dicotylédones constitué d'une large racine verticale, la racine pivotante, qui donne naissance à des racines secondaires. Ce type de racine pénètre profondément le sol et fixe solidement la plante ex.: pissenlit, moutarde.

Certains légumes à racine pivotante, comme la carotte, le navet, la betterave sucrée et la pomme de terre, sont conçus de manière à emmagasiner des substances de réserves.

Les racines fasciculées:

Les monocotylédones possèdent généralement des racines fasciculées. Composé de plusieurs racines semblables. Ce système racinaire permet à la plante de disposer d'une grande surface de contact avec l'eau et les minéraux du sont et de s'ancrer solidement. Ce système racinaire reste à quelques centimètres du sol.

Les racines adventives:

Les racines prenant naissance sur une tige (souterraine ou aérienne) tel que les stolons du fraisier. Sert souvent à la multiplication végétative, au bouturage des plantes. La seule différence c’est la provenance.

Les variations adaptatives

Les racines comme les feuilles et les tiges se modifieront pour s'adapter à l'environnement dans lequel elles vivent.

 Les racines pivotantes seront plus stable et pourront aller chercher l'eau plus profondément dans le sol (ce sont principalement les arbres et les plantes de régions sèches qui possèdent ce système) alors que les racines fasciculées auront une plus grande surface d'absorption des éléments nutritifs.

 Racines tubérisées: Certaines plantes comme la carotte, le navet, la betterave sucrée ont des racines qui emmagasinent de grandes quantité d'amidon. La plante utilise ses réserves lorsqu'elle fleurit et produit des fruits. (Nous les récoltons avant la floraison) racines des plantes hydrophytes et xérophytes: Les racines seront modifiées selon le milieu dans lequel la plante vit. En effet les plantes aquatiques (hydrophytes) par exemple le nénuphar, la sagittaire auront un système racinaire réduit. Tandis que certaines plantes xérophytes auront des racines pouvant atteindre 50 mètre de profondeur .racines de soutien: Racine adventive créée dans le but de soutenir la plante.

Racines contreforts.

Excroissances latérales, situées à la base de certains arbres tropicaux, qui permettent de stabiliser la plante dans les sols légers en apportant un support additionnel au tronc.

Racines-crampons aériennes.

 Les racines crampons aériennes, qui se développent sur les tiges du lierre, assurent l’accrochage de la plante sur des surfaces verticales.

Pneumatophores (ou racines aérifères).

 Racine spécialisée, telle que celles rencontrées chez les plantes de la mangrove, dont le rôle est respiratoire. Les pneumatophores alimentent en oxygène les plantes qui se développent dans les marécages où l’eau est très peu oxygénée.

Racines de réserves.

 Chez certaines plantes, telles que la carotte, les racines sont transformées en organes de réserves hypertrophiés qui stockent de l’eau et des substances nutritives.

   La croissance racinaire :

La figure montre la structure basique d’une racine. Qu’une racine soit longue ou courte, sa croissance, comme celle de la tige, commence par des divisions dans le méristème apical, situé à son extrémité. Le méristème est une « fontaine de jeunesse » grâce à un petit groupe de cellules capables de se diviser, appelées initiales. Les initiales du méristème apical racinaire sont localisées dans une petite zone sphérique du méristème, d’environ 0,1 millimètre de diamètre, et se divisent très lentement méristème apical, à l’état d’initiale, tandis que l’autre devient une dérivée qui est prête pour la croissance et la différenciation cellulaires. Si le méristème apical est endommagé ou détruit, quelques initiales et leurs dérivées sont capables d’en reconstruire un autre. Une expérimentation a montré qu’un

vingtième du méristème apical racinaire d’un plant de pomme de terre est capable de régénérer l’ensemble du méristème.

Chaque cellule du méristème apical racinaire semble avoir une « carte du développement » lui permettant de reconstruire l’ensemble de la structure.

De part et d’autre du centre quiescent, on distingue deux zones méristématiques aux devenirs totalement différents.

Au-dessous du centre quiescent, la zone d’entretien de la coiffe est constituée de cellules aplaties, au cycle cellulaire très court, qui sont à l’origine de l’ensemble de la coiffe. Au-dessus du centre quiescent, le méristème apical est constitué de cellules se divisant très fréquemment et dont les dérivées sont à l’origine du protoderme, du méristème fondamental et du procambium. Les mitoses qui ont lieu dans ces  trois zones produisent des cellules qui se différencieront en tissus. Le protoderme, qui donne naissance au rhizoderme, se développe à partir des cellules externes du méristème apical. Le méristème fondamental, qui produit les tissus fondamentaux, est localisé au-dessous du protoderme. Le procambium, à l’origine des tissus conducteurs primaires, est interne par rapport au méristème fondamental. Les dérivées de ces zones méristématiques se divisent plus rapidement que les initiales du méristème apical. Certaines études ont montré que les cellules du protoderme, du méristème fondamental et du procambium se divisent toutes les 12 heures alors que les initiales ne se divisent que toutes les 180 heures.

Dans une racine, la division, l’élongation et la différenciation cellulaires peuvent être suivies linéairement dans trois zones qui se recouvrent : la zone de division cellulaire, la zone d’élongation et la zone de différenciation.

La zone de division cellulaire comprend le méristème apical racinaire et les trois zones méristématiques qui en dérivent. La zone d’élongation correspond à l’endroit où les cellules ne se divisent plus et commencent à s’allonger. Cette zone et la précédente se chevauchent légèrement car certaines cellules sont encore en train de se diviser alors que d’autres ont cessé et commencent à s’allonger. La zone d’élongation est l’endroit où s’effectue la majeure partie de la croissance racinaire, permettant à la racine de s’enfoncer plus profondément dans le sol. La zone d’élongation recouvre un peu la zone de différenciation où les cellules commencent à se spécialiser en différentes catégories cellulaires, comme les cellules du rhizoderme ou les cellules conductrices. La zone de différenciation correspond également au niveau où certaines cellules rhizodermiques se différencient en poils absorbants. Au-dessus de la zone de différenciation, se trouve la zone d’émergence des racines latérales.