Lernzettel: Reproduction sexuée des angiospermes

📋 Plan du Cours

1. Cycle reproducteur des angiospermes
2. Structure et développement de la fleur
3. Organisation du gynécée
4. Ovule et sac embryonnaire
5. Organisation de l’androcée
6. Formation et maturation du pollen
7. Pollinisation et systèmes reproducteurs
8. Mécanismes favorisant l’allogamie
9. Vecteurs et relations de pollinisation
10. Tube pollinique et double fécondation

📖 1. Cycle reproducteur des angiospermes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle diplohaplophasique : Le cycle reproducteur des angiospermes alterne une phase diploïde sporophytique et une phase haploïde gamétophytique.

📝 Points essentiels

🔄 Processus — Chez les angiospermes, la fécondation forme un zygote diploïde, les mitoses produisent le sporophyte, la méiose produit des spores haploïdes, puis les mitoses forment les gamétophytes et leurs gamètes haploïdes.

💡 Astuce mémo

2n → n → 2n

📖 2. Structure et développement de la fleur

🔑 Notions clés & Définitions

• Périanthe : L’ensemble des pièces florales stériles, constitué du calice et de la corolle.
• Androcée : L’androcée est l’ensemble des étamines, organes reproducteurs mâles disposés sur le réceptacle.
• Gynécée : L’organe reproducteur femelle formé d’un ou plusieurs carpelles libres ou soudés.

📝 Points essentiels

🔄 Processus — La formation des organes floraux dépend de gènes d’identité des méristèmes, de gènes d’identité des organes floraux et de gènes cadastraux contrôlant leur position.

💡 Astuce mémo

Périanthe, androcée, gynécée

📖 3. Organisation du gynécée

🔑 Notions clés & Définitions

• Carpelle : L’unité morphologique de l’appareil reproducteur femelle, comprenant un stigmate, un style et un ovaire contenant un ou plusieurs ovules.
• Stigmate : La partie terminale papilleuse du carpelle qui collecte le pollen.
• Style : La partie médiane du carpelle qui permet le passage du tube pollinique vers la cavité ovarienne.

📝 Points essentiels

📌 Un ovaire supère donne une fleur hypogyne, un ovaire infère donne une fleur épigyne et une fleur périgyne possède un réceptacle en coupe sans adhérence au gynécée.

📌 La dialycarpie, ou apocarpie, correspond à des carpelles libres, tandis que la gamocarpie, ou syncarpie, correspond à des carpelles soudés.

💡 Astuce mémo

Stigmate–style–ovaire

📖 4. Ovule et sac embryonnaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Ovule : L’ovule est un organe des spermaphytes comprenant un sac embryonnaire dans le nucelle, entouré d’un ou deux téguments chez les angiospermes.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

• Le micropyle est une ouverture entre les téguments, la chalaze est la zone de divergence des tissus conducteurs et le hile est la zone de raccordement entre le nucelle et le funicule.

📌 Un ovule orthotrope possède un hile, une chalaze et un micropyle alignés, un ovule campylotrope est courbé et un ovule anatropé est renversé avec un funicule soudé au corps ovulaire par le raphé.

🔄 Processus — Dans le type Polygonum, la cellule mère des mégaspores subit une méiose donnant quatre mégaspores haploïdes, dont une seule reste généralement fonctionnelle.

🔄 Processus — La mégaspore fonctionnelle subit trois mitoses, puis la cellularisation forme un sac embryonnaire à sept cellules et huit noyaux.

• Le sac embryonnaire comprend trois antipodes au pôle chalazien, deux synergides et une oosphère au pôle micropylaire, ainsi qu’une cellule centrale à deux noyaux.

Compléments

• Le funicule est le pédicelle ovulaire portant un cordon vasculaire, et il relie l’ovule à la plante par le hile.

💡 Astuce mémo

Mégaspore → sac à 7 cellules

📖 5. Organisation de l’androcée

🔑 Notions clés & Définitions

• Étamine : L’étamine est un organe reproducteur mâle formé d’un filet et d’une anthère.
• Anthère : L’anthère est la partie supérieure de l’étamine, généralement formée de deux thèques reliées par un connectif.

📝 Points essentiels

• Chaque thèque renferme habituellement deux sacs polliniques, qui communiquent lors de la déhiscence de l’anthère.

🔄 Processus — L’ontogenèse staminale comprend la formation du primordium staminal, la différenciation de l’anthère et la croissance intercalaire du filet.

💡 Astuce mémo

Filet–anthère–pollen

📖 6. Formation et maturation du pollen

🔑 Notions clés & Définitions

• Sporoderme : La paroi du grain de pollen constituée d’une intine interne cellulosique et d’une exine externe résistante riche en sporopollénine.
• Tapetum : L’assise interne du sac pollinique qui entoure le tissu sporogène et sécrète des substances participant à la formation du sporoderme.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

🔄 Processus — La microsporogenèse résulte de la méiose des microsporocytes et produit quatre microspores haploïdes, après une division réductionnelle puis une division équationnelle.

📌 Environ 70 % des angiospermes libèrent un pollen bicellulé, tandis qu’environ 30 % libèrent un pollen tricellulé.

🔄 Processus — La déhiscence de l’anthère implique la différenciation de l’assise mécanique, la dégénérescence de l’hypoderme stomial, la fusion des sacs polliniques et la rupture du stomium.

Compléments

• L’exine protège le pollen contre les attaques mécaniques et chimiques, la déshydratation et les rayons ultraviolets.

💡 Astuce mémo

Microspore → gamétophyte mâle

📖 7. Pollinisation et systèmes reproducteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Pollinisation : Le transfert du pollen de l’anthère vers le stigmate, permettant le rapprochement des gamétophytes mâle et femelle.

📝 Points essentiels

📌 L’autogamie correspond à une autopollinisation au sein de la même fleur, tandis que la geitonogamie correspond au transfert entre deux fleurs du même individu.

• Chez les angiospermes, environ 20 % des espèces sont exclusivement autogames, 30 % sont mixtes et 50 % sont strictement allogames.

📌 L’allogamie augmente la variabilité génétique, le potentiel évolutif et l’adaptation à des environnements changeants, tandis que l’autogamie conserve les génotypes adaptés et assure la reproduction lorsque les pollinisateurs sont rares.

💡 Astuce mémo

Auto ou allo

📖 8. Mécanismes favorisant l’allogamie

🔑 Notions clés & Définitions

• Dioécie : La présence de fleurs mâles et femelles sur des individus différents d’une même espèce.
• Dichogamie : La maturation décalée des fonctions mâle et femelle d’une fleur.
• Hétérostylie : L’hétérostylie est un polymorphisme floral où la longueur relative des styles et des étamines varie entre les morphes d’une même espèce.
• Auto-incompatibilité : L’auto-incompatibilité est le rejet d’un pollen portant un allèle du supergène S incompatible avec le pistil, ce qui bloque le développement du tube pollinique.

📝 Points essentiels

📌 Une fleur protandre possède des organes mâles mûrs avant la réceptivité du stigmate, tandis qu’une fleur protogyne possède un gynécée réceptif avant l’ouverture des anthères.

• Chez la primevère, le morphe pin est longistylé, homozygote récessif gpa/gpa, avec de petites étamines et un pollen de petite taille, tandis que le morphe thrum est brévistylé, hétérozygote GPA/gpa, avec des étamines hautes et un gros pollen.

📌 Dans l’auto-incompatibilité gamétophytique, la compatibilité dépend de l’allèle S haploïde du pollen, tandis que dans l’auto-incompatibilité sporophytique elle dépend du génotype diploïde de la plante ayant produit le pollen via le tapetum.

💡 Astuce mémo

Séparer, décaler, rejeter

📖 9. Vecteurs et relations de pollinisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Anémogamie : L’anémogamie est la pollinisation par le vent, souvent favorisée par une production abondante de petits grains de pollen et des stigmates plumeux.
• Entomogamie : L’entomogamie est la pollinisation par les insectes, attirés notamment par la couleur, la forme, l’odeur et le nectar des fleurs.

📝 Points essentiels

★ À maîtriser

• La pollinisation abiotique concerne environ 18 % des espèces, dont 98 % sont pollinisées par le vent et 2 % par l’eau.

Compléments

• Les insectes les plus adaptés à la pollinisation sont les hyménoptères, les lépidoptères, les diptères et les coléoptères, dans cet ordre de fréquence indiqué par le cours.

📌 Les fleurs ornithophiles sont souvent jaunes ou rouges, nectarifères et inodores, tandis que les fleurs pollinisées par les chauves-souris sont souvent blanches, fortement odorantes et nectarifères.

• Les récompenses offertes aux pollinisateurs comprennent le nectar, le pollen, des pièces florales ou tissus nourriciers, des matériaux, un abri et parfois un lieu de ponte.

💡 Astuce mémo

Vent, eau, animaux

📖 10. Tube pollinique et double fécondation

🔑 Notions clés & Définitions

• Double fécondation : Correspond à la fusion d’une cellule spermatique avec l’oosphère pour former le zygote diploïde et de l’autre cellule spermatique avec la cellule centrale binucléée pour former l’albumen triploïde.

📝 Points essentiels

🔄 Processus — La phase progamique de la fécondation comprend la capture et l’adhésion du pollen, la pénétration du tube pollinique dans les tissus floraux, sa croissance orientée et le relargage des cellules spermatiques près des synergides.

• Le grain de pollen libéré contient environ 60 % d’eau, puis son hydratation sur le stigmate réactive les processus métaboliques, la synthèse protéique et la polarisation de la cellule végétative.

🔄 Processus — Après hydratation, le pollen forme une protrusion au niveau d’une aperture et produit un tube pollinique dont la croissance est orientée par chimiotropisme dans les tissus du pistil.

• Le tube pollinique peut croître jusqu’à 1 cm par heure et transporte les gamètes mâles vers l’ovule.

📌 Le tube pollinique entre généralement dans l’ovule par le micropyle, exceptionnellement par la chalaze ou latéralement par le funicule ou les téguments.

🔄 Processus — Les synergides attirent le tube pollinique grâce à des signaux tels que les protéines LURE, puis l’entrée du tube provoque l’autolyse d’une synergide et la libération des deux cellules spermatiques.

🔄 Processus — Après la fécondation, l’ovule devient une graine et l’ovaire devient un fruit dont la paroi forme le péricarpe, avec un exocarpe, un mésocarpe et un endocarpe.

💡 Astuce mémo

Adhérer → guider → fusionner

📊 Tableaux de synthèse

Organisation des appareils reproducteurs

Structure	Éléments	Fonction
Périanthe	Calice et corolle	Enveloppe florale stérile
Androcée	Étamine, filet et anthère	Production et libération du pollen
Gynécée	Stigmate, style, ovaire et ovules	Réception du pollen et production des gamètes femelles

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Le cycle diplohaplophasique ne correspond pas à un cycle exclusivement diploïde.
2. Le périanthe ne comprend pas les organes reproducteurs.
3. Le carpelle ne désigne pas uniquement l’ovaire.
4. Le sac embryonnaire est le gamétophyte femelle, tandis que le nucelle est un tissu diploïde.
5. Le filet assure surtout la fixation de l’étamine, tandis que l’anthère contient les sacs polliniques.
6. La microsporogenèse produit des microspores, et non directement des gamètes mâles.
7. La pollinisation précède la fécondation et ne correspond pas à la fusion des gamètes.