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1 Cours de Botanique Joël Reynaud e-mail : jrmdv@free.fr 2 Première Partie : Gé

1 Cours de Botanique Joël Reynaud e-mail : jrmdv@free.fr 2 Première Partie : Généralités 3 BOTANIQUE Qu'est ce que la Botanique ? Biologie et Physiologie végétales Anatomie et Histologie végétales Palynologie (pollens) Systématique Phytochimie Ecologie Discipline scientifique en constante évolution Agronomie, Horticulture 4 Phytochimie Systématique Etude des molécules végétales Etude des familles et des espèces végétales Botanique Pharmaceutique I. La Botanique en Pharmacie espèces et familles possédant des molécules bio-actives potentiellement utilisables en thérapie 5 A. Les plantes dans la thérapeutique Les plantes ayant des propriétés médicinales sont étudiées dans le cadre de la pharmacognosie (du grec pharmakon drogue, venin, poison et gnosis connaissance) : ►plantes à l’origine, directement ou indirectement de la majorité des médicaments ►médecines traditionnelles : utilisation empirique L’OMS a répertorié plus de 22 000 plantes utilisées dans les médecines traditionnelles ►plantes médicinales "reconnues" inscrites dans des Pharmacopées Environ 450 espèces végétales inscrites à la Pharmacopée Française 6 ►Allopathie ("médecine classique") B. Différentes thérapies utilisant des plantes plusieurs milliers de constituants végétaux utilisés sous forme : + de composés de synthèse (produits imitant les PA naturels) + de composés d'hémisynthèse (PA + ou – modifiés) + de Principes Actifs purs (PA) + d'extraits + ou – complexes 7 ►Phytothérapie + aromathérapie : utilisation des Huiles Essentielles (Essences) + gemmothérapie : utilisation de macérations de Bourgeons ►Homéopathie la moitié, environ, des médicaments homéopathiques sont à base de plantes (Teintures mères). utilisation directe de plantes ou de parties de plantes (tisanes) ** variantes de la Phytothérapie : Une drogue est la partie desséchée d’une plante qu'on utilise (ex. droguier). 8 C. De la plante au médicament * Ethnobotanique (et Ethnopharmacologie) : + étude des médecines traditionnelles + récolte de plantes sur le terrain + étude chimique et pharmacologique au labo + soit étude ciblée de plantes pouvant être intéressantes (chimie particulière, plantes proches utilisées….) + soit étude basée sur des plantes utilisées dans des médecines traditionnelles + soit collecte aveugle de très nombreuses plantes puis études chimique et pharmacologique au laboratoire 9 (en France : 23 000 officines) * information scientifique sur les plantes (contre "doctrine des signatures", presse pseudo médicale, par exemple) * utilisation des plantes médicinales (tisanes, extraits,…) * contact avec une plante irritante * problème des plantes allergisantes (ambroisie) * ingestion d'une plante inconnue peut-être toxique ►en officine : conseils D. Importance de la connaissance de la Botanique pour le Pharmacien 10 ►dans l'industrie * nombreuses industries préparent des spécialités à base de plantes + laboratoires de phytothérapie + laboratoires de cosmétologie + laboratoires homéopathiques + industries agro-alimentaires ►dans la recherche * ethnobotanique * enseignants-chercheurs universités 11 II. Histoire de la Botanique ►pas de règles universelles pour nommer et classer les plantes De l'Antiquité jusqu'au 17ème siècle : ►descriptions souvent incomplètes ou fantaisistes ►ouvrages très rares ►classifications purement "utilitaires" : plantes alimentaires, médicinales, textiles…. 12 A. Antiquité * manuscrit chinois (300 plantes) 2800 ans avant JC * Théophraste (-372 à -288) philosophe grec "père de la Botanique" 500 plantes travaux ignorés jusqu'au 15ème siècle copie 15ème copie 15ème * Pline l'Ancien (23-79) Histoire Naturelle * Dioscoride (env. 40-env. 90) médecin grec travaux utilisés jusqu'au 16ème siècle parchemin 6ème siècle 13 ►compilations et commentaires des ouvrages des auteurs de l'Antiquité ►multiples copies et recopies des ouvrages de l'Antiquité ►descriptions de plantes fraîches très rares ►les plantes citées par les auteurs de l'Antiquité sont des plantes méditerranéennes ►parfois, une même illustration pour des espèces différentes ! B. Moyen-Age (du 5ème au 15ème siècle) 14 C. Renaissance (15ème et 16ème siècles) ►invention de l'imprimerie ►renaissance scientifique ►grandes explorations et découvertes géographiques * essais de classifications scientifiques des plantes, critères morphologiques variables : fruits, port, corolle … Classifications "artificielles" : en général un seul caractère utilisé. 15 * diffusion d'ouvrages botaniques Maïs 16ème siècle ** Fuchs, Charles de l'Ecluse, Bauhin,…. * premiers herbiers, premiers jardins botaniques pomme de terre 16ème siècle * descriptions et représentations précises de plantes 16 D. La nomenclature et la systématique modernes Charles Linné (18ème siècle), botaniste suédois (1707-1778) A partir du 17ème siècle, nombreux essais de mise en place d'une classification et d'une nomenclature universelles. 17 ►pas de système de classification validé ►pas de règles de nomenclature universelle, 2 sortes de noms : * noms latins, polynômes : brèves descriptions latines (souvent 2-3 termes latins, parfois jusqu'à 10) * noms vernaculaires ou vulgaires : noms régionaux a) avant Linné : ►une même espèce peut avoir plusieurs noms vernaculaires Problèmes des noms vernaculaires ex. les lauriers ►même nom pour plusieurs espèces 18 1. mise au point de la nomenclature botanique binomiale (ou binominale ou binaire) : * Binôme toujours latinisé (sauf exceptions !) Species Plantarum 1753 toutes les espèces nommées par 2 termes Genre + espèce : le binôme départ de la nomenclature botanique scientifique : 1er mai 1753 b) travaux de Linné * Genre avec une majuscule * espèce toujours avec une minuscule ex : Geranium robertianum * Les 2 termes en italiques * Binôme suivi du nom complet ou abrégé du 1er descripteur (en écriture normale). 19 Bellis scapo nudo uniflora avant Linné ex de polynôme depuis Linné binôme Genre (12-15 espèces) espèce nom vernaculaire pâquerette initiale descripteur (ici Linné) Bellis perennis L. 20 Synonymes (du nom scientifique ou latin) ►quand elle a été décrite et nommée plusieurs fois depuis 1753 ►quand elle a changé de genre ou de famille et que son nom a changé En plus de son nom scientifique valide, une espèce peut posséder plusieurs autres noms scientifiques : synonymes ex. la tomate : Solanum lycopersicum L. Lycopersicon esculentum Mill. ex. le muguet : Convallaria majalis L. 1753 Convallaria latifolia Miller 1768 Convallaria fragrans Salisb. 1796 le nom juste le plus ancien (à partir de 1753) est le nom valide (règle d'antériorité) on trouve également : Solanum lycopersicon Lycopersicum esculentum synonymes 21 Intérêt de la nomenclature scientifique Dans un article scientifique, quelle que soit la langue utilisée, les plantes doivent toujours être citées selon la nomenclature binomiale. 22 plantes réparties en 24 classes selon * le nombre * la disposition * la longueur des étamines classification artificielle mais pratique ! Linné a ainsi classé les 8000 espèces décrites à son époque. 2. Mise au point de la classification universelle des végétaux grâce au "système sexuel" (Systema Naturae 1749) 23 * en 1800, Jean-Baptiste Monet de Lamarck (1744-1829) : E. XIXème siècle : démonstration de l'évolution du monde vivant * jusqu'au 18ème siècle, un seul concept : les espèces vivantes ont été créées telles quelles quelques siècles plus tôt, elles sont fixes et immuables ! Mais l'étude des fossiles, notamment, provoque des interrogations. "…modification des espèces sous l'action du milieu et hérédité des caractères acquis…" Théorie du Transformisme 24 girafe ancêtre la position haute du feuillage provoque l'allongement du cou des girafes qui transmettent ce caractère à leurs descendants schématisation de la théorie de Lamarck 25 * Charles Darwin (dans "de l'origine des espèces" 1859) : conditions de milieu changent a e d c b f nouvelle espèce c a e d b f Espèce A Espèce A’ "…toutes les espèces vivantes manifestent une variabilité constante, la sélection naturelle garde les individus les plus aptes qui peuvent donner naissance à de nouvelles espèces…" 1 variabilité intraspécifique 2 sélection naturelle descendance 26 schématisation de la théorie de Darwin variabilité de longueur de cou à l'intérieur du groupe des ancêtres changement du couvert végétal, les individus ayant un long cou peuvent atteindre facilement le feuillage en hauteur et sont donc favorisés. Ils auront plus de descendants (sélection naturelle) après plusieurs générations, toujours variabilité de longueur de cou mais, globalement, tous les individus ont un long cou 27 Darwin (1809-1882) "de l'origine des espèces" 1859 Depuis les travaux de Darwin : * lois de l'hérédité (Mendel, 1866) * chromosomes et mutations (Morgan vers 1900) * ADN support de l'hérédité (1944)… 28 Bernard de Jussieu (démonstrateur Jardin du Roi) 1699-1777 Antoine-Laurent de Jussieu (prof. Muséum d'Histoire Naturelle) 1748-1836 F. Les classifications botaniques après Linné a) Fin 18ème siècle – début 19ème siècle : essais de "classifications naturelles" utilisant de nombreux caractères hiérarchisés mais surtout * considéré comme le point de départ de la nomenclature des familles * plantes réunies en 100 ordres (=familles) 76 encore reconnues de nos jours 29 b) après et Lamarck et Darwin : classifications intégrant la notion d'évolution : arbres généalogiques du monde végétal Classifications phylogénétiques 30 * à partir du début du 20ème siècle : classifications phylogénétiques de + en + complexes + macroscopiques : fleur + microscopiques : pollen, embryon…. + caryologiques : chromosomes + biochimiques : classes chimiques synthétisées (surtout métabolisme secondaire) G. Classifications contemporaines synthèse de très nombreux caractères ("classifications synthétiques") 31 Dicotylédones Monocotylédones "arbre" de Dahlgren Classifications de Dahlgren (1932-1987) et surtout de Cronquist (1919-1992), très utilisées encore, mais basées essentiellement sur des caractères morphologiques "cactus" de Bessey Cronquist 32 * phénétique ou taxonomie numérique très grand nombre de caractères codés puis traités par informatique arbres phénétiques ou phénogrammes exprimant des degrés de similitude ou ressemblance La méthode phénétique estime que plus le nombre de caractères communs uploads/Ingenierie_Lourd/ null-1.pdf