hormones végétales et tropismes carte mentale

Comprendre le sujet

Cette ressource présente les principales hormones végétales et leur rôle dans la croissance et le développement des plantes : auxines, gibbérellines, cytokinines, éthylène et acide abscissique. Elle explique aussi les tropismes, notamment le phototropisme et le gravitropisme, et les mécanismes qui permettent à la plante de s'orienter et de s'adapter à son environnement.

Les auxines et la dominance apicale
L'auxine, principalement l'acide indole-3-acétique (AIA), est synthétisée au niveau de l'apex des tiges. Elle est transportée de manière polarisée vers le bas de la plante. Cette distribution crée une dominance apicale : la tige principale inhibe le développement des bourgeons latéraux situés en dessous, car les concentrations d'auxine y restent élevées. Si l'apex est coupé, la dominance disparaît et les bourgeons latéraux se développent, ce qui explique la ramification observée après une taille. Les auxines stimulent aussi l'élongation cellulaire en assouplissant la paroi, mais leur effet dépend de la concentration : à forte dose, elles peuvent devenir inhibitrices, voire herbicides.

Le phototropisme : un mécanisme bien documenté
Le phototropisme positif des tiges résulte d'une distribution inégale de l'auxine sous éclairage unilatéral. La lumière, perçue par des photorécepteurs, provoque un transport latéral de l'auxine vers le côté ombragé. La concentration plus élevée de ce côté stimule l'élongation cellulaire, ce qui fait courber la tige vers la lumière. Ce mécanisme a été étudié historiquement sur les coléoptiles de blé et d'avoine, notamment par les travaux de Darwin puis de Went. Il faut noter que les racines réagissent différemment : elles présentent généralement un phototropisme négatif, car l'auxine les inhibe à des concentrations qui stimulent les tiges.

Le gravitropisme et les statolithes
Le gravitropisme permet à la plante d'orienter sa croissance selon la direction de la gravité. Les racines poussent vers le bas (gravitropisme positif) et les tiges vers le haut (gravitropisme négatif). La perception de la gravité repose sur les statolithes, des amyloplastes denses qui sédimentent au fond des cellules spécialisées appelées statocytes. Cette redistribution déclenche un signal qui modifie le transport d'auxine : dans la racine, l'auxine s'accumule sur le côté inférieur et y inhibe l'allongement, ce qui courbe la racine vers le bas. Dans la tige, le même gradient stimule l'allongement du côté inférieur, ce qui redresse l'organe.

L'éthylène et la maturation des fruits
L'éthylène est une hormone gazeuse produite par les plantes, notamment lors de la maturation des fruits, de la sénescence des fleurs et de la chute des feuilles. Chez les fruits dits climactériques comme la pomme, la banane ou la tomate, l'éthylène déclenche et amplifie sa propre production, créant une boucle d'autocatalyse qui accélère la maturation. C'est pourquoi un fruit mûr placé à côté de fruits verts accélère leur maturation. À l'inverse, la conservation en atmosphère contrôlée à faible teneur en oxygène ralentit la production d'éthylène et prolonge la durée de stockage. Ce mécanisme est largement utilisé en agroalimentaire.