Karamö, le prof virtuelLeçon 9 sur 28
Le cycle de développement d'une plante
Je sais décrire la graine, les conditions et les étapes de la germination, puis toutes les étapes du cycle de vie d'une plante à fleurs, de la graine à la graine.
- 55 min
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Décrire la structure d'une graine (tégument, cotylédons, plantule)
- Énoncer les conditions de la germination et les démontrer par une expérience
- Décrire les étapes du cycle de développement et distinguer plantes annuelles et vivaces
Avant de commencer : La leçon « La reproduction sexuée des plantes à fleurs » (fleur, pollinisation, fécondation, fruit, graine).
1Je découvre
Aux premières pluies de mai, à Siguiri, Alpha aide son père à semer de l'arachide. Il a gardé quelques graines de la récolte de l'année précédente dans une calebasse, bien sèches, depuis de longs mois.
Une semaine après le semis, de petites pousses vertes sortent de terre, portant deux grosses feuilles épaisses. Un mois plus tard, les plants sont couverts de feuilles, et de petites fleurs jaunes apparaissent. Puis, chose étrange, après la floraison, une petite tige pousse vers le sol et s'enfonce dans la terre. Vers la fin de la saison des pluies, le père d'Alpha arrache les pieds : sous la terre, il y a des dizaines de gousses remplies de graines. La plante, elle, se dessèche et meurt.
Alpha se dit : « Tout a commencé par une graine, et tout finit par des graines. »
Quelles sont les étapes de la vie d'une plante à fleurs, de la graine semée jusqu'aux nouvelles graines, et de quoi la graine a-t-elle besoin pour germer ?
2Je comprends
1. La graine : une plante en attente
Si l'on fait tremper une graine d'arachide ou de haricot dans l'eau pendant une nuit, on peut facilement l'ouvrir. On observe :
- le tégument : la fine peau qui entoure la graine et la protège (la peau rouge de l'arachide) ;
- deux cotylédons : deux grosses masses blanches remplies de réserves (huile, amidon, protéines) qui nourriront la jeune plante au début de sa vie ;
- la plantule (ou embryon), petite plante en miniature, formée de la radicule (future racine), de la tigelle (future tige) et de la gemmule (petit bourgeon qui donnera les premières feuilles).
La graine sèche est en vie ralentie : elle contient très peu d'eau, respire à peine et peut survivre ainsi plusieurs mois, voire plusieurs années.
Chez le maïs, le riz ou le fonio, la graine n'a qu'un seul cotylédon, et les réserves sont stockées surtout dans une autre partie, l'albumen. On distingue ainsi les plantes à deux cotylédons (arachide, haricot, manguier) et les plantes à un cotylédon (maïs, riz, mil, palmier).
2. Les conditions de la germination
La germination est le passage de la graine de la vie ralentie à la vie active : la plantule se développe et sort de la graine.
Pour germer, une graine a besoin de conditions internes et de conditions externes.
Conditions internes : la graine doit être vivante (non grillée, non pourrie, non mangée par les insectes), mûre et complète (plantule intacte).
Conditions externes
- de l'eau : la graine se gonfle d'eau, ce qui réveille la plantule et permet l'utilisation des réserves ;
- du dioxygène (de l'air) : la graine qui germe respire intensément ; une graine noyée au fond de l'eau pourrit sans germer ;
- une température convenable : ni trop froide, ni trop chaude.
La lumière n'est pas nécessaire à la germination de la plupart des graines, puisqu'elles germent dans le sol. En revanche, la jeune plante aura besoin de lumière dès qu'elle sortira de terre pour fabriquer sa matière.
- 1Lot 1 : graines sur coton sec, à l'air, à température ambiante : pas de germination (manque d'eau)
- 2Lot 2 : graines sur coton humide, à l'air, à température ambiante : germination
- 3Lot 3 : graines recouvertes d'eau bouillie refroidie et d'une couche d'huile : pas de germination (manque de dioxygène)
- 4Lot 4 : graines sur coton humide, au réfrigérateur : pas de germination (température trop basse)
- 5Lot 5 : graines grillées sur coton humide : pas de germination (graines mortes)
L'eau bouillie a perdu une partie de son dioxygène dissous, et la couche d'huile empêche l'air d'y entrer : c'est ainsi qu'on prive les graines de dioxygène.
Méthode
Pour interpréter une expérience de germination :
- Je repère le lot témoin, celui qui réunit toutes les conditions.
- Pour chaque autre lot, je cherche la seule condition qui change par rapport au témoin.
- Je compare les résultats : si le lot ne germe pas, la condition qui manque est nécessaire.
- Je conclus en une phrase : « La graine a besoin de … pour germer. »
3. Les étapes de la germination
- La graine absorbe l'eau et gonfle ; le tégument se déchire.
- La radicule sort la première et s'enfonce dans le sol : elle ancre la graine et absorbe l'eau.
- La tigelle s'allonge et pousse vers le haut. Chez l'arachide et le haricot, elle soulève les cotylédons hors du sol : ce sont les deux « grosses feuilles épaisses » vues par Alpha. Chez le maïs, le cotylédon reste dans le sol.
- La gemmule donne les premières vraies feuilles, vertes, qui commencent à fabriquer la matière de la plante grâce à la lumière.
- Les cotylédons, vidés de leurs réserves, se flétrissent et tombent : la jeune plante est désormais autonome.
4. Le cycle de développement complet
Après la germination, la plante passe par plusieurs phases :
- La croissance (phase végétative) : la plante grandit, forme des racines, une tige et de nombreuses feuilles. Elle se nourrit et accumule de la matière.
- La floraison : la plante forme des fleurs.
- La pollinisation et la fécondation : étudiées dans la leçon précédente.
- La fructification : les ovaires deviennent des fruits, les ovules deviennent des graines. Chez l'arachide, après la fécondation, un organe allongé, le gynophore, s'enfonce dans le sol, et le fruit (la gousse) se forme sous terre.
- La dispersion des graines : par le vent, les animaux, l'eau ou l'homme (l'agriculteur récolte et sème).
- La mort de la plante (pour les plantes annuelles) ou une période de repos.
Les graines produites recommenceront le cycle : c'est pourquoi on parle de cycle. On dit qu'il va « de la graine à la graine ».
5. Plantes annuelles, bisannuelles et vivaces
La durée du cycle varie selon les plantes :
| Type de plante | Durée de vie | Exemples |
|---|---|---|
| Annuelle | réalise tout son cycle en une seule saison (quelques mois), puis meurt | arachide, maïs, riz, fonio, gombo |
| Bisannuelle | fait son cycle en deux ans : la première année elle pousse et accumule des réserves, la seconde elle fleurit et meurt | oignon, carotte (quand on les laisse monter en graines) |
| Vivace | vit plusieurs années et fleurit de nombreuses fois | manguier, oranger, néré, karité, palmier à huile |
En Guinée, les plantes annuelles cultivées ont un cycle calé sur la saison des pluies : on sème aux premières pluies, et la récolte se fait avant ou au début de la saison sèche. Les graines passent la saison sèche en vie ralentie, prêtes pour l'année suivante.
Exemple
Calculer un taux de germination.
Alpha sème 150 graines d'arachide. Au bout de dix jours, il compte 135 jeunes plants.
Taux de germination = 135 ÷ 150 × 100 = 90 %.
15 graines n'ont pas germé : elles étaient peut-être mortes, abîmées par les insectes ou semées trop profond.
Exemple
Calculer la durée des phases d'un cycle.
Un maïs est semé le 1er juin. Il fleurit le 10 août et on récolte les épis mûrs le 20 septembre.
Du 1er juin au 1er juillet : 30 jours ; du 1er juillet au 1er août : 31 jours ; du 1er août au 10 août : 9 jours.
Semis → floraison : 30 + 31 + 9 = 70 jours.
Du 10 août au 31 août : 21 jours ; puis 20 jours en septembre : 21 + 20 = 41 jours de la floraison à la récolte.
Durée totale du cycle : 70 + 41 = 111 jours, soit un peu moins de 4 mois : c'est une plante annuelle.
3Je retiens
Je retiens
La graine comprend un tégument, des réserves (cotylédons ou albumen) et une plantule (radicule, tigelle, gemmule) ; sèche, elle est en vie ralentie.
Pour germer, une graine vivante a besoin d'eau, de dioxygène et d'une température convenable.
Germination : la graine gonfle, la radicule sort la première, puis la tigelle ; la gemmule donne les premières feuilles.
Cycle : graine, germination, croissance, floraison, pollinisation et fécondation, fructification, dispersion des graines (de la graine à la graine).
Plante annuelle : cycle en une saison puis mort (maïs, arachide) ; bisannuelle : deux ans ; vivace : plusieurs années (manguier).
4Erreurs fréquentes
- Dire que la graine a besoin de lumière pour germer : la plupart germent dans le noir, sous la terre ; c'est la jeune plante qui a besoin de lumière.
- Oublier le dioxygène : une graine noyée dans l'eau ne germe pas, elle pourrit, car elle ne peut pas respirer.
- Croire que la tige sort en premier : c'est la radicule qui sort d'abord de la graine.
- Faire varier deux conditions à la fois dans une expérience : on ne peut plus savoir laquelle est responsable du résultat.
5Je m’exerce
1Exercice 1
(Questions de cours)
a) Cite les parties d'une graine d'arachide.
b) Quelles sont les trois conditions externes de la germination ?
c) Quelle est la différence entre une plante annuelle et une plante vivace ? Donne un exemple de chaque.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Le tégument, deux cotylédons (réserves) et la plantule (radicule, tigelle, gemmule).
b) L'eau, le dioxygène et une température convenable.
c) Une plante annuelle fait tout son cycle en une saison puis meurt (exemple : le maïs). Une plante vivace vit plusieurs années et fleurit plusieurs fois (exemple : le manguier).
2Exercice 2
Remets dans l'ordre les étapes du cycle de développement du maïs : floraison, germination, formation des grains, semis de la graine, croissance des feuilles et de la tige, pollinisation et fécondation.
Voir le corrigéCacher le corrigé
Semis de la graine, germination, croissance des feuilles et de la tige, floraison, pollinisation et fécondation, formation des grains.
3Exercice 3
Mariama réalise l'expérience suivante avec des graines de haricot, à la température de la classe.
- Lot A : coton humide, à l'air.
- Lot B : coton sec, à l'air.
- Lot C : graines entièrement plongées dans de l'eau bouillie refroidie, recouverte d'huile.
Au bout de six jours, seul le lot A a germé.
a) Quel est le lot témoin ?
b) Que montre la comparaison des lots A et B ?
c) Que montre la comparaison des lots A et C ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Le lot A, qui réunit toutes les conditions (eau, air, température convenable).
b) Seule l'eau change : le lot B, sans eau, ne germe pas. La graine a besoin d'eau pour germer.
c) Dans le lot C, les graines ont de l'eau mais sont privées de dioxygène (eau bouillie, couche d'huile). Elles ne germent pas : la graine a besoin de dioxygène pour germer.
4Exercice 4
Un paysan sème 200 graines de maïs. 170 germent. Parmi les plants, 10 sont détruits par les insectes avant la floraison.
a) Calcule le taux de germination.
b) Combien de plants arrivent à la floraison ?
c) Chaque plant restant produit un épi de 400 grains. Combien de grains le paysan récolte-t-il ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Taux de germination = 170 ÷ 200 × 100 = 85 %.
b) 170 − 10 = 160 plants.
c) 160 × 400 = 64 000 grains.
5Exercice 5
(Type examen) Des graines d'arachide sont semées le 15 juin. Les premières fleurs apparaissent le 20 juillet et la récolte a lieu le 5 octobre.
a) Calcule la durée qui sépare le semis de la floraison, puis la floraison de la récolte.
b) Calcule la durée totale du cycle. L'arachide est-elle une plante annuelle ou vivace ?
c) Explique pourquoi les fruits de l'arachide se forment sous la terre.
d) Pourquoi les graines récoltées peuvent-elles être conservées jusqu'à la saison des pluies suivante ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Du 15 juin au 20 juillet : 15 jours (fin juin) + 20 jours = 35 jours. Du 20 juillet au 5 octobre : 11 jours (fin juillet) + 31 jours (août) + 30 jours (septembre) + 5 jours = 77 jours.
b) Durée totale : 35 + 77 = 112 jours, soit environ 3 mois et demi. L'arachide réalise tout son cycle en une saison puis meurt : c'est une plante annuelle.
c) Après la fécondation, un organe allongé, le gynophore, se forme à la base de la fleur fécondée et s'enfonce dans le sol, où l'ovaire se transforme en gousse.
d) Les graines sèches sont en vie ralentie : elles contiennent peu d'eau, respirent très faiblement et utilisent très peu de réserves ; elles peuvent donc attendre plusieurs mois avant de germer, à condition d'être conservées au sec et à l'abri des insectes.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.
Crée ton compte élève gratuit pour cocher les leçons terminées, suivre ta progression et gagner des points au QCM.
