Les plantes à fleurs, ou angiospermes, font partie des plantes cormophytes (plante à cormus) vasculaires les plus évoluées. Elles peuvent être ligneuses ou herbacées, et sont caractérisées par la présence de vraies fleurs et des graines protégées dans des fruits.

Les plantes à fleurs se trouvent dans tous les milieux, principalement terrestres. Elles se divisent en monocotylédones et dicotylédones et se reproduisent grâce aux cellules sexuelles mâles et femelles produites par la fleur. Quelques-unes peuvent se multiplier par voie asexuée, dite multiplication végétative.

Ces végétaux sont les plus nombreux, avec plus de 234 000 espèces, divisées en quelque 300 familles. Les Astéracées, ou Composées (comme la marguerite), les Orchidacées (comme l'orchidée) et les Fabacées (comme le pois) sont les trois principales familles regroupant le quart des plantes à fleurs.

1. Diversité des angiospermes

2. Structure des angiospermes

2.1. Fleur

2.2. Inflorescence

2.3. Graine

2.4. Fruit

3. Reproduction chez les angiospermes

3.1. Reproduction sexuelle

3.2. Reproduction asexuée

1. Diversité des angiospermes

Les plantes à fleurs peuvent être :

• Ligneuses : les tissus contiennent la lignine, substance conférant de la rigidité et permettant une grande croissance aux plantes. Le bois est le tissu le plus riche en lignine, formant donc des arbres ;

Plante herbacée - l'avoine

Plante ligneuse - le chêne

• Herbacées : sont flexibles car elles ne contiennent pas de lignine. Elles ont généralement une durée de vie courte (1 ou 2 ans). Celles vivant plus longtemps sont dites vivaces.

Les angiospermes sont aussi divisées en deux classes :

1. Monocotylédones : La graine possède une seule feuille embryonnaire (cotylédon). Ce sont généralement des plantes herbacées (exemple les céréales), mais quelques plantes sont arborescentes, c'est-à-dire qu'elles ont la forme d'un arbre mais ne contiennent pas du bois (exemple le palmier).

2. Dicotylédones : forment plus des trois quarts des plantes à fleurs. La graine possède deux cotylédons. Ce sont des plantes herbacées, et la quasi-totalité sont des arbres.

Les cotylédons sont des feuilles de l’embryon (résultat de la fécondation des fleurs) permettant l’alimentation de la jeune plante

1 cotylédon

2 cotylédons

2. Structure des angiospermes

Les angiospermes ont la structure la plus complexe parmi les végétaux, avec des racines, des feuilles, des tiges, des fleurs, des graines et des fruits.

2.1. Fleur

C’est l’organe caractéristique des angiospermes, dont la fonction principale est la reproduction de la plante.

La fleur est reliée à la plante par le pédoncule, qui se prolonge et s'élargie pour donner un réceptacle qui soutient les parties de la fleur. Cette dernière est formée de quatre types de pièces florales, dont le nombre, la forme et la disposition reflètent le degré d’évolution d’une fleur :

1. Sépales : généralement vertes, l'ensemble forme le calice. Ils protègent les organes internes de la fleur. Après la floraison, ils peuvent tomber ou persister jusqu’à la maturité du fruit ;

2. Pétales : généralement colorés et parfumés, l'ensemble forme la corolle. Ils entourent les éléments reproducteurs. La fleur dépourvue de pétales est dite apétale (fleur d’ortie) ;

3. Etamines : organes reproducteurs mâles, formés d'une anthère et d'un filet ;

4. Pistils : organes reproducteurs femelles, composés d’un ovaire, d’un stigmate et d’un style.

Style

Anthère

Stigmate

Ovaire

Réceptacle

Filet

Pétales

Ovule

Pédoncule

Sépales

Etamines

Pistil

Calice

Corolle

Diagramme floral schématisant la disposition en cercles des pièces florales

Types de fleurs :

Les organes reproducteurs mâles et femelles sont généralement portés par la même fleur ; on dit qu’elle est hermaphrodite ou fleur mixte (exemple le lis).

Il existe aussi des fleurs mâles et des fleurs femelles distinctes, qui peuvent être portées par une même plante (espèce monoïque, comme le maïs) ou par des plantes séparées (espèce dioïque, comme le kiwi).

Lors de la reproduction, les grains de pollen doivent être transportés d’une fleur à l’autre, ce qu’on appelle la pollinisation. Ceci fait intervenir les insectes principalement. Pour attirer ces insectes, les fleurs ont des couleurs vives et des nectars odorants, sucrés et collants.

Utilisations des fleurs :

Les fleurs sont cultivées pour être utilisées comme :

• Fleurs d’ornement : pour leur beauté, comme les tulipes ;

• Préparation cosmétique : comme les parfums, les crèmes et les savons. Exemple : la fleur de l'oeillet.

• Préparation médicamenteuse: comme la violette ;

• Source alimentaire : certaines fleurs peuvent être consommées directement comme la courgette, et d’autres peuvent produire des épices comme le crocus (safran) ;

2.2. Inflorescence

C'est le regroupement des fleurs sur une tige ou un rameau de la plante de façon bien déterminée. On trouve deux types :

1. Inflorescences indéfinies : ont une croissance monopodiale, c'es-à-dire que l’axe principal s’allonge et émet latéralement des fleurs ou rameaux portant des fleurs. L’exemple typique est la grappe, d'où provient l’épi, l’ombelle, le corymbe, le spadice et le capitule.

Grappe de muguet

Les fleurs portées par l’axe principal sont munies de pédoncules de longueur égale

Fleur pédonculée

Epi de l'orchidée

Les fleurs portées par l’axe principal n'ont pas de pédoncules

Fleur sans pédoncule

Ombelle de carotte

Les fleurs pédonculées (même longueur) sont portées par l’axe principal sur le même point

Corymbe de moutarde

Les fleurs pédonculées (longueur différente) sont portées par l’axe principal et se terminent sur le même niveau

Spadice de l'anthurium

Les fleurs non pédonculées s'insèrent sur un réceptacle en forme d’ovale allongé

Capitule de tournesol

Les fleurs non pédonculées s'insèrent sur un réceptacle en forme de plateau

2. Inflorescences définies : ont une croissance sympodiale, dans ce cas l’axe principal se termine par un bourgeon floral qui donne une fleur en premier, ensuite d'autres fleurs vont apparaitre sur des rameaux secondaires. On trouve la cyme unipare et bipare.

Cyme unipare de myosotis

L’axe principal porte un seul rameau latéral

Rameau latéral

Rameaux latéraux

Cyme bipare du fraisier

L’axe principal porte deux rameaux latéraux

2.3. Graine

Contrairement aux graines nues des gymnospermes (conifères), les angiospermes ont des graines cachées dans des ovaires. La graine provient de la transformation de l'ovule après fécondation de la fleur par les grains de pollen. Son rôle principal est la protection et la nutrition de l'embryon.

La graine se dessèche lors de sa maturation, et peut entrer dans un état de dormance. Dans cet état, qui peut durer des jours ou années, la graine est en vie ralentie jusqu'à apparition des conditions favorables à sa germination.

La graine peut avoir une taille de un centième de millimètre à 30 cm. Elle comprend l’embryon (composé de gemmule, tigelle, radicule et un ou deux cotylédons), l’albumen et le tégument.

Plan de la coupe transversale

Cotylédons

Albumen

Tégument

Cotylédon

Radicule

Tigelle

Gemmule

Hile

Embryon

Coupe transversale

Coupe longitudinale

Plan de la coupe longitudinale

2.4. Fruit

La transformation de l'ovaire après fécondation donne le fruit, organe enfermant une ou plusieurs graines.

Le rôle du fruit est d’aider à la dispersion des graines. Ceci se fait par les animaux, le vent (comme l’aigrette de pissenlit), les cours d’eau ou marins (noix de coco).

Le fruit est formé de la graine, protégée par une enveloppe dérivant des parois de l’ovaire appelée le péricarpe, et aussi des restes des pièces florales.

Le péricarpe est composé de trois parties :

1. Épicarpe ou peau : couche extérieure du fruit ;

2. Mésocarpe : partie moyenne ;

3. Endocarpe : enveloppe interne, plus ou moins rigide, entourant la graine.

Épicarpe

Pédoncule

Mésocarpe

Endocarpe

Graine

Style desséché

Type de fruit :

On peut classer les fruits selon la consistance du péricarpe en :

1. Fruit charnu : le péricarpe épais, mou et pulpeux, peut être simple (pêche) ou composés (framboise). Selon la consistance des couches du péricarpe, on trouve :

• Drupes : ont un épicarpe et un mésocarpe charnus, et un endocarpe sec et rigide (pêche, framboise et noix de coco) ;

Epicarpe

Endocarpe

Mésocarpe fibreux

Albumen comestible

Drupe du noix de coco

Noyau

Epicarpe et mésocarpe charnus

Drupéoles

Réceptacle

Ensemble de petites drupes (drupéoles) de la framboise

• Baies : ont un péricarpe entièrement charnu et un endocarpe qui se confond au mésocarpe, avec généralement plusieurs graines (orange et raisin) ;

Epicarpe

Endocarpe

Mésocarpe

Baie de l'orange

Pépins

Endorcarpe cartilagineux

La pomme comme un fruit à pépins

Fruits à pépins : considérés comme des baies, ils sont intermédiaires entre les baies et les drupes. Leur endocarpe est cartilagineux (pomme et poire) ;

2. Fruit sec : péricarpe mince et sec (grain de blé et noisette) ;

• Fruits secs déhiscents : peuvent s’ouvrir spontanément et libérer les graines. On trouve les gousses, les follicules, les siliques et les capsules ;

Nervure principale

Graine

La gousse du pois

Le fruit a une seule loge qui s’ouvre à maturité au niveau de la suture et de la nervure principale

Suture

Graine

Suture

Follicule

Les follicules de l’anis étoilé

Le follicule a une seule loge qui s’ouvre à maturité au niveau de la suture

Graine

Valves

La silique de moutarde

Le fruit a deux valves qui s’ouvrent à maturité pour libérer les graines

Graine

Loge

La capsule du pavot

Le fruit a plusieurs loges renfermant de nombreuses graines. Les loges s’ouvrent à maturité latéralement ou par le sommet

• Fruits secs indéhiscents : formés généralement d’une graine seulement, ils ne peuvent pas s’ouvrir spontanément. On trouve les akènes, les caryopses et les samares.

Péricarpe

L'akènes de tournesol

Petit fruit contenant une seule graine non soudée au péricarpe

Graine

Akènes

Réceptacle charnu

Les akènes de la fraise

Le fruit complexe est formé de dizaines ou centaines d’akènes portés sur le réceptacle charnu de la fleur

Graine

Péricarpe

Le caryopse de grain de blé

Petit fruit ayant une seule graine soudée au péricarpe

La samare d’érable

Fruit sec ayant un péricarpe allongé en forme d'aile, facilitant la dissémination

3. Reproduction chez les angiospermes

3.1. Reproduction sexuelle

La reproduction sexuelle chez les plantes à fleur fait intervenir les cellules sexuelles, les gamètes, produites par des organes spécialisés, les gamétophytes.

Elle est formée de plusieurs étapes :

1. Pollinisation : c'est le passage du pollen de l’étamine (organe reproducteur mâle) au pistil (organe reproducteur femelle). Ceci peut se faire soit dans une même fleur (autopollinisation) soit entre deux fleurs (pollinisation croisée). Ce dernier type nécessite le transport des grains de pollen par les agents de pollinisation, dont principalement les insectes (pollinisation entomophile) comme les abeilles, les papillons et les guêpes, les animaux (pollinisation zoophile) comme les petits oiseaux (colibri) et les mammifères (chauve-souris), le vent (pollinisation anémophile) ou les hommes (pollinisation artificielle) surtout en agriculture et horticulture.

Anthère

Pollen

Stigmate

Pistil

2. Fécondation : c’est le produit de la germination du pollen sur le stigmate. Elle représente la fusion des gamètes mâle et femelle en une seule cellule, le zygote, qui donnera l’embryon. La fécondation est double chez les angiospermes : une seconde paire de gamètes forme l’albumen, contenant les réserves nutritives nécessaires au développement de l’embryon.

3. Formation et dissémination de la graine : après la fécondation, l’ovule est transformé en graine et la fleur en fruit. La graine est disséminée généralement par les animaux (oiseaux, écureuils) qui mange les fruits. D’autres moyens sont aussi possibles comme le vent ou l’eau. La libération des graines se fera de différentes façons selon le type de fruit. Par exemple, les fruits secs déhiscents (gousse du pois) s’ouvrent spontanément à maturité. Les autres libèrent la graine après la destruction de la paroi du fruit par un animal, une chute de l’arbre ou la pourriture du fruit.

4. Germination : la graine se développe et l’embryon émet une racine, une tige et des feuilles afin de fabriquer sa nourriture par photosynthèse. Une nouvelle plante est ainsi obtenue.

Radicule

Racine principale

Tigelle

Tégument de la graine

Cotylédon

Première feuille

Gemmule

Cotylédon fané

Tigelle

3.2. Reproduction asexuée

La reproduction asexuée, appelée multiplication végétative, ne fait pas intervenir les cellules sexuelles. Elle permet à la plante de se reproduire à partir d’une partie, comme les tiges sous forme de tubercules (pomme de terre), de bulbes (tulipe, glaïeul, crocus), de rhizomes (bambou, gingembre, iris) et de stolons (fraisier, lierre), qui se détachent, s’enracinent et donnent une nouvelle plante identique à la plante mère (clone).

Le tubercule permet la formation de nouvelles pousses

Sur le bulbe principal, une bulbille se forme, se détache et donne naissance à une nouvelle plante

Bulbille

Bulbe principal

Racine adventive

Sur toute la longueur du rhizome se forme des racines adventives et des pousses aériennes

Au niveau des nœuds du stolon, se forme des racines adventives permettant la formation d’une nouvelle plante

Source :

Livre : Fortin Jacques (2007). Les Plantes - Comprendre la Diversité du Monde Végétal, pages 26-61. Les Éditions Québec Amérique inc.

Pour aller plus loin :

Ecologie végétale.

Une plante, c’est des cellules végétales.

Place des plantes dans le monde.

La puissance thérapeutique des plantes médicinales.

S’endormir à l'aide des plantes.

La chlorophylle en thérapie.

Emergence des bioproduits végétaux.

Les plantes comme source de caoutchouc.

Adhésifs d'origine végétale.

Pratique agricole de la culture de couverture.