Transport au sein de la plante : sève brute et sève élaborée
Les racines absorbent l’eau et les minéraux dans le sol. Les feuilles fabriquent du glucose par photosynthèse.
Mais comment ces ressources circulent-elles d’un organe à l’autre dans une plante ?
Un chêne peut faire monter plusieurs centaines de litres d’eau par jour sur 30 mètres de hauteur —
sans pompe, sans cœur, sans muscles. Comment est-ce possible ?
🎯 Objectifs de la leçon
- Distinguer sève brute et sève élaborée (composition, sens de circulation)
- Identifier les tissus conducteurs : xylème et phloème
- Expliquer les mécanismes de montée de la sève brute
- Comprendre la distribution de la sève élaborée dans la plante
📋 Plan
- Les deux types de sève
- La sève brute : montée de la racine vers les feuilles
- La sève élaborée : distribution depuis les feuilles
1. Les deux types de sève
Les plantes possèdent deux systèmes de transport distincts, organisés dans des tissus conducteurs regroupés
en vaisseaux conducteurs (faisceaux libéro-ligneux dans les feuilles, le bois dans le tronc).
| Critère | Sève brute | Sève élaborée |
|---|---|---|
| Composition | Eau + sels minéraux dissous (ions) | Eau + sucres (saccharose principalement) + acides aminés |
| Tissu conducteur | Xylème (vaisseaux ligneux — tissu mort rigide) | Phloème (tubes criblés — tissu vivant) |
| Sens de circulation | Montée : racines → tige → feuilles | Descente (majoritaire) : feuilles → racines + organes de réserve |
| Origine | Sol (absorbée par les racines) | Feuilles (glucose produit par photosynthèse) |
| Volume transité | Jusqu’à 400 L/jour pour un chêne adulte | Quelques litres par jour |
2. La sève brute : montée de la racine vers les feuilles
La montée de la sève brute dans le xylème est due à plusieurs forces conjuguées. Contrairement au sang,
cette montée ne requiert pas de pompe : elle est assurée par des forces physiques.
💧 Les 3 mécanismes de la montée de la sève brute
-
La transpiration (force principale) : les stomates des feuilles laissent s’évaporer de l’eau.
Cette perte crée une dépression qui « aspire » l’eau depuis les racines.
C’est le principal moteur chez les grands arbres. -
La cohésion-tension : les molécules d’eau sont liées entre elles par des liaisons hydrogène
(cohésion). La colonne d’eau dans le xylème se comporte comme un « câble liquide » tiré vers le haut.
(Théorie de Dixon & Joly, 1895) -
La pression radiculaire : les racines exercent une légère surpression due à l’absorption active
des sels minéraux, qui pousse l’eau vers le haut. Ce mécanisme est secondaire mais visible
tôt le matin (guttation = petites gouttes d’eau au bord des feuilles).
⚠️ Le paradoxe de la montée capillaire
La seule capillarité (remontée de l’eau dans un tube fin) ne pourrait pas faire monter l’eau à plus de 3 mètres.
Or certains séquoias atteignent 115 m de hauteur et font monter leur sève jusqu’au sommet.
C’est la combinaison transpiration + cohésion-tension qui rend cela possible,
en maintenant une colonne d’eau sous tension (pression négative) dans des tubes microscopiques.
3. La sève élaborée : distribution depuis les feuilles
Le glucose produit par photosynthèse dans les feuilles est converti en saccharose puis chargé
dans les tubes criblés du phloème. De là, il est distribué vers tous les organes qui en ont besoin :
- Les méristèmes (zones de croissance) : pour la construction de nouvelles cellules
- Les fruits et graines : pour y stocker des réserves (amidon, huile)
- Les racines : pour leur propre respiration et la formation de nouvelles racines
- Les tubercules et bulbes : organes de stockage (pomme de terre, oignon)
🔍 Mécanisme de la circulation de la sève élaborée
Dans le phloème, la circulation est due à une différence de pression osmotique entre les feuilles
(pression élevée, riches en sucres) et les organes puits (pression basse, sucres consommés).
C’est le modèle de Münch (flux de masse par pression).
Cette circulation est bidirectionnelle : si un organe de stockage doit libérer ses réserves,
la sève élaborée peut remonter vers les parties en croissance.
🧠 À retenir absolument
- Sève brute (xylème) : eau + sels minéraux, monte des racines vers les feuilles, grâce à l’évapotranspiration + cohésion-tension.
- Sève élaborée (phloème) : eau + saccharose, descend des feuilles vers les organes consommateurs.
- Le xylème (vaisseaux ligneux) est constitué de cellules mortes rigides. Le phloème (tubes criblés) est constitué de cellules vivantes.
- Un grand arbre peut transpirer jusqu’à 400 L/jour — cette transpiration est le principal moteur de la montée de la sève brute.
❓ Questions fréquentes
La sève brute et la sève élaborée circulent-elles dans les mêmes vaisseaux ?
Non. La sève brute circule dans le xylème (vaisseaux ligneux) et la sève élaborée dans le phloème (tubes criblés). Ces deux tissus sont groupés dans des faisceaux conducteurs, mais restent bien séparés. C’est un peu comme une autoroute avec deux sens de circulation dans des voies distinctes.
Pourquoi les feuilles tombent-elles en automne chez certains arbres ?
Avant la chute des feuilles, l’arbre récupère les nutriments précieux (azote, phosphore) en les chargeant dans la sève élaborée et en les rapatriant vers les branches et le tronc. Une zone de séparation (zone d’abscission) se forme à la base du pétiole, coupant progressivement le faisceau conducteur. La feuille, privée d’eau et de nutriments, meurt et tombe. C’est une stratégie d’économie hivernale.
Pourquoi le bois est-il dur ?
Le bois est constitué principalement de xylème secondaire, c’est-à-dire de cellules mortes dont les parois sont renforcées par la lignine, une molécule très résistante. Ces cellules mortes forment des tubes rigides qui permettent à la fois le transport de la sève brute et le soutien mécanique de l’arbre. Plus un arbre est vieux, plus son bois est dense (les cernes annuels = une couche de xylème par an).
Comment une bouture peut-elle « prendre » sans racines au départ ?
Une bouture est un morceau de tige placé dans un substrat humide. Elle possède déjà des cellules capables de se dédifférencier et de former de nouvelles racines (néoformation racinaire), grâce à des hormones végétales (auxines). Durant cette phase, la bouture survit grâce aux réserves de sa sève élaborée. Une fois les racines formées, elle peut à nouveau absorber l’eau et les sels minéraux du substrat de façon autonome.
L’eau monte-t-elle vraiment dans les arbres sans énergie ?
L’arbre n’utilise pas directement d’ATP pour faire monter l’eau dans le xylème — la montée est passive, due à des forces physiques (transpiration, cohésion-tension). Cependant, les racines dépensent de l’ATP pour absorber activement les sels minéraux (transport actif contre le gradient de concentration), ce qui contribue à la pression radiculaire. Et l’ouverture et la fermeture des stomates nécessitent de l’énergie (cellules de garde actives). Donc ce n’est pas totalement « gratuit ».