Sciences · Biologie
Sève brute et sève élaborée
La sève brute (eau et sels minéraux) monte des racines aux feuilles dans le xylème. La sève élaborée, riche en sucres issus de la photosynthèse, est distribuée à toute la plante par le phloème.
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Une plante n’a pas de cœur, mais elle possède deux systèmes de transport qui relient ses racines et ses feuilles. Cette notion, étudiée au collège avec la nutrition des végétaux, explique comment l’eau peut monter à plus de 100 mètres dans un séquoia et comment les sucres fabriqués dans les feuilles nourrissent les racines, les fruits et les graines.
Le tableau comparatif
| Sève brute | Sève élaborée | |
|---|---|---|
| Composition | Eau et sels minéraux | Eau, sucres (surtout saccharose), acides aminés, hormones |
| Origine | Absorbée par les racines dans le sol | Produite dans les feuilles par la photosynthèse |
| Vaisseaux | Xylème (vaisseaux du bois) : cellules mortes formant des tubes | Phloème (liber) : cellules vivantes formant des tubes criblés |
| Sens | Vers le haut uniquement | Dans tous les sens, des organes producteurs vers les organes consommateurs ou de stockage |
| Moteur principal | Transpiration des feuilles (aspiration), aidée par la poussée racinaire | Différence de concentration en sucres entre les organes |
| Vitesse | Peut atteindre plusieurs mètres par heure dans certains arbres | En général moins d’un mètre par heure |
La sève brute : une colonne d’eau aspirée
L’eau absorbée par les poils absorbants des racines entre dans les vaisseaux du xylème, de longs tubes formés de cellules mortes aux parois renforcées de lignine (le bois). Elle monte jusqu’aux feuilles.
Le moteur est surtout la transpiration : l’eau qui s’évapore par les stomates des feuilles « tire » la colonne d’eau, dont les molécules restent liées entre elles (comme dans une paille). Plus une plante transpire (chaleur, vent, sécheresse de l’air), plus la sève brute monte vite. Une partie de la montée est aussi due à la poussée racinaire, visible au printemps, avant l’apparition des feuilles, quand une vigne taillée « pleure ».
Sur la plupart des plantes, plus de 90 % de l’eau absorbée est rejetée par transpiration : un grand arbre peut transpirer plusieurs centaines de litres par jour en été.
La sève élaborée : la distribution des sucres
Les sucres produits dans les feuilles par la photosynthèse sont chargés dans les tubes du phloème. Ils sont transportés vers :
- les organes en croissance : bourgeons, jeunes feuilles, pointes des racines ;
- les organes de réserve : tubercules (pomme de terre), racines (carotte, betterave), bulbes ;
- les fleurs, fruits et graines.
Au printemps, le sens peut s’inverser : les réserves stockées dans les racines ou le tronc sont remobilisées vers les bourgeons qui débourrent.
Schéma décrit : la circulation des sèves
On dessine une plante entière, puis, en agrandissement, une coupe de tige :
- dans la plante, des flèches bleues partent des racines et montent jusqu’aux feuilles : sève brute ;
- des flèches rouges partent d’une feuille et vont dans plusieurs directions : vers le bourgeon terminal, vers un fruit, vers les racines : sève élaborée ;
- sur la coupe d’une jeune tige de plante à fleurs, on représente plusieurs faisceaux disposés en cercle ; chaque faisceau comporte le xylème vers l’intérieur et le phloème vers l’extérieur.
Dans un tronc d’arbre, le bois (xylème) forme l’essentiel du tronc, et le liber (phloème) est une fine couche juste sous l’écorce. Entre les deux, une assise de cellules, le cambium, produit chaque année du bois vers l’intérieur et du liber vers l’extérieur : c’est l’origine des cernes qui permettent de dater un arbre.
Les expériences qui le démontrent
| Expérience | Observation | Conclusion |
|---|---|---|
| Tige de céleri ou fleur blanche placée dans de l’eau colorée | Les nervures et les pétales se colorent ; sur une coupe, seuls certains points sont colorés | La sève brute monte dans des vaisseaux précis |
| Plante sous une cloche transparente | Buée sur la paroi | Les feuilles rejettent de la vapeur d’eau (transpiration) |
| Annélation : retrait d’un anneau d’écorce sur une branche | Un bourrelet se forme au-dessus de l’anneau ; les fruits au-dessus grossissent davantage | La sève élaborée, qui circule sous l’écorce, est bloquée ; les sucres s’accumulent au-dessus |
| Pucerons piquant une tige | Ils se nourrissent d’un liquide sucré | La sève élaborée est riche en sucres |
C’est aussi pourquoi un arbre dont on a enlevé l’écorce tout autour du tronc meurt : ses racines ne reçoivent plus de sucres.
Le sirop d’érable : un cas particulier
Au Québec et dans le nord-est de l’Amérique du Nord, on récolte au printemps, lors du « temps des sucres », la sève de l'érable à sucre. C’est une eau d’érable légèrement sucrée (souvent autour de 2 à 3 % de sucre) qui circule dans le bois grâce à l’alternance de nuits de gel et de journées de dégel. Il faut faire bouillir environ 40 litres d’eau d’érable pour obtenir un litre de sirop.
Erreurs fréquentes
- Croire que la sève brute contient des sucres : elle n’apporte que de l’eau et des sels minéraux du sol (sauf cas particuliers comme l’érable au printemps, où des réserves passent dans le bois).
- Penser que la sève élaborée ne fait que descendre : elle va vers tous les organes consommateurs, y compris vers le haut.
- Confondre bois et liber : le bois conduit la sève brute, le liber la sève élaborée.
- Imaginer un « cœur » de la plante : la sève brute est surtout aspirée par la transpiration.
Exercice corrigé
Énoncé. On pèse une plante en pot dont la terre est recouverte d’un film plastique, au début et à la fin d’une journée ensoleillée. Elle a perdu 50 g. Le lendemain, on recommence par temps couvert et humide : elle perd 15 g. Interprète.
Corrigé.
- Le film plastique empêche l’évaporation de l’eau du sol : la perte de masse vient de la plante elle-même, par transpiration des feuilles.
- Par temps ensoleillé, la transpiration est forte (50 g d’eau perdue) ; par temps couvert et humide, elle est faible (15 g).
- La transpiration étant le moteur de la montée de la sève brute, celle-ci circule plus vite par temps ensoleillé.
Questions fréquentes
Comment l’eau peut-elle monter si haut dans un arbre ?
Grâce à l’aspiration par la transpiration et à la cohésion des molécules d’eau, qui forment une colonne continue dans les vaisseaux très fins du xylème. C’est la théorie dite de la cohésion-tension.
Pourquoi les plantes fanent-elles ?
Quand la plante perd plus d’eau par transpiration qu’elle n’en absorbe, ses cellules perdent leur rigidité et les tiges et feuilles retombent. Elle ferme alors ses stomates pour limiter les pertes.
Qu’est-ce que le miellat ?
Un liquide sucré rejeté par les pucerons qui se nourrissent de sève élaborée. Les fourmis le récoltent, et les abeilles en font parfois du miel (miel de miellat, comme certains miels de sapin).