2- Morphogenèse et croissance cellulaire
Voir TP4
La croissance du végétal est possible grâce à la multiplication du nombre de cellules végétales qui
s’effectue par mitoses dans les méristèmes. Puis certaines de ces cellules s’allongent d’une zone localisée
quelques millimètres à l’arrière des méristèmes, appelée zone d’élongation. (voir schémas TP 2).
Les cellules végétales sont caractérisées par la présence d’une paroi ( cadre rigide) et d’une vacuole qui
jouent un rôle dans la croissance.
a- La paroi
Les cellules végétales produisent une paroi qui
leur sert en quelques sortes de "squelette". Cette
paroi relativement rigide est composée de plusieurs
macromolécules de cellulose formant des
microfibrilles qui s’enchevêtrent dans une matrice
souple formée essentiellement d’hémicellulose. Elle
contient également de la pectine, ce qui lui vaut
l’appellation de paroi pecto-cellulosique. Lorsque la
cellule vieillit, se différencie, la paroi devient de plus
en plus rigide, grâce l’ajout d’une autre molécule
appelée lignine. (p.217 Nathan).
Quand les cellules sont jeunes, leur paroi possède en revanche une certaine plasticité qui la rend
déformable voire extensible.
b- Le rôle de la vacuole
La vacuole est un compartiment cellulaire rempli d’eau, de sels minéraux et parfois de pigments.
Lorsque la vacuole se gorge d’eau, elle augmente de volume et repousse le cytoplasme et la membrane
plasmique contre la paroi qui se déforme sous l’effet de la pression exercée sur elle. On dit que la cellule
est alors turgescente. La pression citée précédemment est appelée pression de turgescence. En s’appliquant
sur la paroi, elle provoque le glissement des molécules constitutives de la paroi (voir schéma ci-dessus:
rupture des liaisons faibles, ce qui permet aux molécules de cellulose de coulisser les unes par rapport aux autres) les
unes par rapport aux autres. Cela permet l’augmentation de la surface de la paroi et donc une élongation
irréversible de la cellule. Pour conserver la même épaisseur voire l’augmenter, de nouvelles molécules
(cellulose, pectine…) sont produites par la cellule pour les incorporer dans la paroi. (voir schéma-bilan)
La différenciation des cellules conduit à l’édification du végétal.
3- Contrôle de la croissance cellulaire
Voir TP5
Certaines des cellules issues des mitoses méristématiques reçoivent un signal hormonal qui va
déclencher leur élongation. L’apex des tiges contient des cellules qui sécrètent des molécules appelées
auxine. Elles servent de messager chimique entre les cellules sécrétrices et les cellules réceptrices, situées
un peu plus bas. Un tel messager est appelé hormone.
L’auxine est une hormone végétale qui diffuse vers des cellules cibles (réceptrices) possédant des
récepteurs spécifiques. L’auxine stimule alors
en quelques minutes et à court terme
:
- le relâchement de la paroi (acidification de la paroi provoquant la rupture des liaisons
faibles, les molécules de cellulose par exemple ne sont plus maintenues ensembles et
peuvent coulisser sous l'effet de .... doc. 2 p.220) et
- l’entrée d’eau dans la vacuole (turgescence)