La série expérimentale du phototropisme Serie animee des experiences de Darwin, Boysen-Jensen et Soding sur le phototropisme du coleoptile, et mise en evidence de l'auxine. Yann Bouyeron, 2026, scientic.org LA SÉRIE EXPÉRIMENTALE DU PHOTOTROPISME Comment une suite d'expériences conduit de l'observation de la courbure du coléoptile à l'identification de l'auxine Le phénomène à expliquer coléoptile de poacée, quelques jours après la germination lumière éclairement isotrope croissance verticale, pas de courbure lumière éclairement anisotrope, lumière venant de la gauche apex zone d'élongation courbure vers la lumière Les expériences de Darwin, 1880 éclairement anisotrope ; on masque une région du coléoptile lumière coléoptile intact courbure vers la lumière lumière apex coiffé d'un cache opaque pas de courbure lumière base entourée d'un manchon opaque, apex exposé à la lumière courbure vers la lumière Les expériences de Boysen-Jensen éclairement anisotrope ; une lamelle est intercalée entre l'apex et la base lumière lamelle de gélose hydrophile intercalée entre l'apex et la base courbure vers la lumière lumière lamelle de mica imperméable intercalée entre l'apex et la base pas de courbure Les expériences de Boysen-Jensen une demi-lamelle de mica n'interrompt le trajet que d'un seul côté lumière demi-lamelle de mica du côté éclairé courbure vers la lumière lumière demi-lamelle de mica du côté non éclairé pas de courbure Les expériences de Söding éclairement isotrope ; on mesure l'allongement du coléoptile, la hauteur initiale étant marquée en pointillés lumière coléoptile intact croissance lumière apex sectionné et retiré apex retiré pas de croissance lumière apex sectionné puis reposé au contact direct de la base croissance Les expériences de Söding nature de la lamelle intercalée entre l'apex et la base ; éclairement isotrope, hauteur initiale en pointillés lumière lamelle de mica, isolant électrique pas de croissance lumière lamelle de platine, conducteur électrique pas de croissance lumière lamelle de beurre de cacao, lipide hydrophobe pas de croissance lumière lamelle de gélose, substance hydrophile croissance La croissance des deux faces du coléoptile des repères sont tracés sur le coléoptile ; on mesure leur écartement après croissance, hauteur initiale en pointillés lumière témoin, éclairement isotrope croissance uniforme des deux faces lumière éclairement anisotrope croissance plus forte de la face non éclairée Bilan : l'auxine synthèse dans l'apex, déplacement vers la face non éclairée, migration vers la base lumière synthèse de l'auxine dans l'apex migration vers la base, le long de la face non éclairée élongation des cellules de part et d'autre de la zone d'élongation face éclairée face non éclairée la face non éclairée s'allonge davantage : le coléoptile se courbe vers la lumière Ce que l'expérience établit Les organes aériens des végétaux verts présentent une croissance orientée vers la lumière : c'est le phototropisme positif. La répartition de la lumière dans l'espace n'est jamais homogène ; les facteurs anisotropes du milieu modèlent ainsi la forme, et donc le phénotype du végétal, en agissant sur son développement. La question qui reste ouverte Quelle partie du coléoptile perçoit l'orientation du flux lumineux ? Ce que l'expérience établit La courbure n'est obtenue que lorsque l'apex est exposé à la lumière, que la base le soit ou non. C'est donc l'apex du coléoptile qui perçoit l'orientation du flux lumineux. La question qui reste ouverte La courbure se produit sous l'apex, dans la zone d'élongation. Comment la perception réalisée par l'apex commande-t-elle la croissance d'une région située plus bas ? Ce que l'expérience établit La courbure a lieu lorsque la lamelle intercalée est hydrophile et perméable ; elle est supprimée lorsque la lamelle est imperméable. En réponse à la perception de l'orientation de la lumière, l'apex sécrète une ou des molécules hydrophiles, qui doivent migrer vers la base pour que la courbure ait lieu. La question qui reste ouverte Ces molécules migrent-elles de la même façon des deux côtés du coléoptile ? Ce que l'expérience établit Interrompre le trajet du côté non éclairé supprime la courbure ; l'interrompre du côté éclairé ne la supprime pas. La molécule produite par l'apex est donc répartie de façon non uniforme, plus abondante sur la face non éclairée, et c'est sa diffusion vers la base qui induit la courbure. La question qui reste ouverte Cette molécule n'intervient-elle que dans la courbure, ou la croissance du coléoptile en dépend- elle ? Et de quelle nature est-elle ? Ce que l'expérience établit La croissance est possible quand l'apex est en place, ou remis en contact direct avec la base ; elle est impossible en son absence. L'apex stimule la croissance en longueur du coléoptile, et il agit à distance sur la base. La question qui reste ouverte Par quel type de messager l'apex agit-il à distance sur la base : un messager électrique ou un messager chimique ? Ce que l'expérience établit Le platine, bon conducteur électrique, ne rétablit pas la croissance : le messager n'est pas de nature électrique. Il ne traverse pas une lamelle lipidique hydrophobe mais traverse une lamelle de gélose hydrophile. L'apex agit donc sur la base par un messager chimique hydrophile. La question qui reste ouverte Comment un messager réparti inégalement entre les deux faces produit-il une courbure ? Ce que l'expérience établit En éclairement isotrope, les deux faces s'allongent de la même façon et les repères restent équidistants. En éclairement anisotrope, les repères s'écartent beaucoup plus sur la face non éclairée que sur la face éclairée, et plus que chez le témoin. La courbure résulte d'une croissance inégale des deux faces. La question qui reste ouverte Quelle est la molécule responsable de cette croissance inégale ? Ce que l'expérience établit L'auxine est une petite molécule hydrosoluble synthétisée dans l'apex des tiges et, chez les poacées, dans l'extrémité du coléoptile. Un éclairement anisotrope induit son déplacement vers la face non éclairée ; elle migre ensuite vers la base le long de cette face et y stimule l'élongation cellulaire, ce qui courbe le coléoptile vers la lumière. Une phytohormone Sa concentration est forte à l'apex et décroît vers le bas de la plante selon un gradient basipète. L'auxine agit à distance de son lieu de synthèse ; son action est supprimée par ablation des structures qui la produisent et rétablie par leur greffe. À faible concentration elle stimule la croissance, mais devient inhibitrice au-delà d'une concentration optimale. Les étapes de la démonstration cliquer sur une étape pour l'afficher Le phototropisme positif observation 1 Les expériences de Darwin siège de la perception 2 Boysen-Jensen : la transmission transmission du message 3 Boysen-Jensen : la répartition répartition du message 4 Söding : l'apex commande la croissance action sur la croissance 5 Söding : la nature du messager nature du messager 6 Croissance comparée des deux faces origine de la courbure L'auxine, une phytohormone identification Ce que la série expérimentale établit, étape après étape chaque acquis reste ensuite disponible pour l'étape suivante La croissance des organes aériens est orientée vers la lumière : phototropisme positif. L'apex du coléoptile perçoit l'orientation du flux lumineux. L'apex émet une ou des molécules hydrophiles qui migrent vers la base. Ces molécules sont plus abondantes sur la face non éclairée. L'apex stimule à distance la croissance en longueur de la base du coléoptile. Le messager n'est pas de nature électrique : c'est un messager chimique hydrophile. La courbure résulte d'une croissance inégale des deux faces du coléoptile. Ce messager est l'auxine, phytohormone synthétisée dans l'apex du coléoptile. Pause Recommencer Yann Bouyeron - 2026 - svtrek.scientic.org