Formation en biologie végétale
Morphologie végétale
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On retrouve dans une cellule végétale plusieurs éléments communs avec les autres cellules eucaryotes tels que : plasmalemme, cytoplasme, noyau, organites à une membrane (reticulum endoplasmique, appareil de Golgi, lysosomes…) ou a deux membranes (mitochondrie). Ils y remplissent le même rôle que chez les autres cellules eucaryotes. Mais la cellule végétale se caractérise par la présence de trois structures particulières que nous détaillerons un peu plus : la paroi cellulaire, les plastes et les vacuoles. La taille des cellules végétales est de 10-15 µm chez les cellules jeunes, de 100-200µm chez les cellules adultes mais peut aller jusqu’à plusieurs centimètres chez certaines cellules spécialisés (ex : 4 cm pour la fibre de coton).
Figure 1 : Cellule végétale

1. La paroi

La paroi est un édifice hétérogène, toujours constitué chez les plantes vasculaires par une armature de microfibrilles de cellulose enrobées dans une matrice amorphe de composition variable. Dans les cellules jeunes, cette matrice est composée de pectines et d’hémicelluloses. Des chaînes peptidiques y sont aussi associées. L’ensemble forme une espèce de cristal fluide qui peut se déformer sous l’effet des pressions internes des vacuoles. La paroi réagit, d’une part par son élasticité mais aussi par des déformations plastiques irréversibles qui provoquent la croissance, l’élongation de la cellule.

Lorsque la cellule a atteint sa taille définitive, le cytoplasme des cellules de certains tissus élaborent de nouvelles molécules de celluloses qui se déposent successivement sur chaque face de la paroi primaire. L’ensemble des couches secondaires constitue la paroi secondaire. Son épaisseur est très variable et peut même remplir la quasi totalité de la cavité cellulaire. Les parois de certaines cellules vont par ailleurs subir des modifications secondaires comme un dépôt de cutine, de cire ou de subérine qui assureront l’imperméabilisation des parois ou l’imprégnation de lignine qui assurera la consolidation des parois

Le rôle essentiel de la paroi est un rôle de soutien, de rigidification de l’ensemble de la structure. Son second rôle est la protection, spécialement pour les parois externes des cellules épidermiques. Mais à l’intérieur d’un tissu, le volume compris entre les plasmalemmes de deux cellules voisines, l’apoplasme, qui contient la paroi cellulaire, a encore d’autres rôles et est le lieu de transit de nombreuses molécules.

2. Les vacuoles

On donne le nom de vacuoles à des inclusions aqueuses, entourées d’une membrane unitaire, le tonoplaste, contenues dans le cytoplasme. La vacuole occupe la majeure partie de la cellule chez les cellules adultes. Le contenu vacuolaire forme un pool de composition complexe dont la nature et la concentration sont très variables en fonction de l’espèce, du type cellulaire et de l’état physiologique. La vacuole est un élément régulateur essentiel dans la cellule, permettant de maintenir le cytoplasme dans un état stable. Elle peut régler le pH cellulaire en agissant comme tampon. Elle maintient l’équilibre hydrique de la cellule et lui permet de croître. Elle joue le rôle de grenier et d’estomac dans la cellule. Mais en plus elle en assure la défense par un piégeage et une immobilisation des substances toxiques et le stockage de substances allotoxiques, c’est-à-dire qui n’ont d’influence que sur des éventuels prédateurs.

3. Les plastes

Les plastes sont des organites à double membrane qui ne se rencontrent que chez les cellules végétales. Les plastes de la cellule adulte présentent divers aspects selon la nature des substances qu’ils élaborent ou contiennent. On distingue :

  • les chloroplastes responsables de la photosynthèse
  • les amyloplastes (et leucoplastes) qui élaborent l’amidon
  • les chromoplastes qui renferment des pigments caroténoïdes
  • les protéoplastes et les oléoplastes qui accumulent des protéines et des lipides.

Ces plastes dérivent d’un proplaste qui se différencie en organite spécialisé selon le tissu dans lequel il se trouve. Cette différenciation est souvent réversible et permet un certain nombre d’interconversions.

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