Stomate

Un stomate est un orifice de petite taille présent dans l'épiderme des organes aériens des végétaux. Il permet les échanges gazeux entre la plante et l'air ambiant et permet la régulation de la pression osmotique.



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Définitions :

  • (nm)  : petites ouvertures microscopiques sur la face inférieure de la feuille, qui permettent les échanges gazeux avec l'environnement... (source : territoire)
  • Petit orifice de la tige ou des feuilles autorise la plante de respirer et de faire des échanges avec l'atmosphère (vapeur d'eau... (source : cactuspro)
  • Les plantes permettent aux gaz ainsi qu'aux valeurs d'eau d'entrer et de sortir par des structures à la surface des feuilles qui peuvent s'ouvrir et se fermer. (source : ottawa)
Stomate ouvert (2900x)
Stomate ouvert (350x)

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 fréquemment). 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.

Origine

La naissance des stomates est une conséquence de la vie terrestre, la sortie du milieu marin imposant un contrôle des déperditions hydriques de l'organisme. Ce dernier se protège par la cuticule (couche cireuse), étanche aux échanges gazeux. D'où l'obligation de structures spécifiques, les stomates.

Localisation

Les stomates se trouvent essentiellement sur les feuilles où ils peuvent être particulièrement nombreux, de 50 à 500 par mm². On les trouve le plus souvent sur la face inférieure des feuilles (ou face abaxiale) quand celles-ci ont une position horizontale et sont par conséquent moins éclairées sur cette face. Quand elles sont exposées aussi sur les deux faces, les stomates se répartissent aussi sur les deux faces. Ils sont nettement moins nombreux chez les espèces xérophytes, et sont alors fréquemment enfoncés dans l'épiderme au fond de sillons.

Les dicotylédones ont généralement 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 sert à freiner les déperditions d'eau.

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

Si la plante a les feuilles flottantes, comme le nénuphar par exemple, 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.

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

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 suivant les 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.

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 servant à 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 par conséquent 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.

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