1°S/SV2/CH3 Quelques aspects du contrôle de la morphogénèse

1°S/SV2/CH3 Quelques aspects du contrôle de la morphogenèse chez les végétaux
Comment l’élongation cellulaire est-elle contrôlée ?
Comment l’environnement est-il impliqué dans le contrôle de la morphogenèse ?
I- LA CROISSANCE CELLULAIRE
A- Les aspects structuraux
1- La paroi squelettique (act1)
a- Caractéristiques physiques
Cas des cell racinaires
Rappel : les cellules s’allongent à l’arrière du méristème racinaire
• Dans des conditions d’hydratation normale d’un végétal, les cell sont légèrement TURGESCENTES.
La paroi est un cadre rigide qui donne sa forme à chaque cell.
• La pression de turgescence exercée par le liquide vacuolaire sur la paroi est opposée à la résistance de
la paroi.
L’équilibre de ces forces est responsable du port du végétal.
b- Caractéristiques chimiques
• cell jeune et en croissance
2 cell contiguës sont séparées par un ciment intercellulaire :la lamelle moyenne (constituée surtout de
pectines). Elles élaborent par la suite une paroi primaire.
 paroi pectocellulosique (p.131 et 134)
• cell dont la croissance est terminée
Elles élaborent une paroi secondaire dont la teneur en cellulose est bcp plus élevée.
2- Principales modifications structurales
•  nbr de vacuoles qui fusionnent pour en constituer une grande qui occupe plus de 80% du volume
cytoplasmique.
•  de surface de mb plasm et de celle de la paroi primaire (donc  du nbr de molec qui les constituent).
B- Moteur et mécanisme de l’élongation cellulaire
1- Plasticité et élasticité de la paroi (Act4)
• Plasticité : extensibilité irréversible
• Elasticité : extensibilité réversible
La paroi d’une cellule jeune présente une composante élastique et une composante plastique
Le dépôt de la paroi secondaire (cellulose) rend la paroi seulement plastique.
2- Pression de turgescence (Act2)
L’absorption par la cell d’ions et de petites molec org qui s‘accumulent dans la vacuole, créé un appel
d’eau dans la cell, à l’origine de la pression de turgescence.
Cette pression est le moteur de l’élongation cellulaire tant que la paroi conserve son caractère élastique.
II- CONTRÔLE HORMONAL DE LA CROISSANCE
A- L’auxine : une hormone végétale
1-Cell sécrétrices
• Cell de l’apex du coléoptile de graminée
• Cell méristématiques du bourgeon apical d’une plante
2- Cell cibles
• coléoptile :cell de la base,
• plante :
- cell de tige
- cell des racines
- cell des feuilles
3- Effets biologiques de l’auxine
• sur la croissance cell
à court terme (qq min ou dizaines de min) : modification du métabolisme cell :  pHrupture
des liaisons faibles entre molécules de la paroi plasticité
Elongation de la paroi
pression de turgescence
à long terme : activation de certains gènes (transcription traduction) donc synthèse d’enzymes
catalysant la synthèse des constituants cellulaires.
• Selon la concentration (ex 7 p. 139)
Dans les conditions naturelles la auxine diffère selon les organes.
Une concentration donnée d’auxine peut stimuler la croissance d’un organe et inhiber celle d’un autre.
• La dominance apicale
Par sa production d’auxine, le bourgeon terminal favorise la croissance du rameau qui le porte et inhible
la croissance des bourgeons axillaires.
Ainsi la section du bourgeon apical (expérimentale ou accidentelle) entraîne le développement des
bourgeons donc des rameaux axillaires.
 port différent
B- Diversité des hormones végétales
•  de nombreuses hormones végétales (cytokinines, gibbérellines…) élaborées par les méristèmes.
• Ce sont les proportions relatives en ces différentes hormones et dans les différents organes qui orientent
la croissance et la différenciation lors de la morphogenèse. On parle d’équilibre hormonal.
Bilan : La morphologie d’un végétal est sous le contrôle du génotype et de l’environnement.
Les gènes, par l’intermédiaire du contrôle des mitoses et de la synthèse d’hormones (équilibre hormonal),
gouvernent la mise en place du phénotype en général et de la morphologie (le port) en particulier.
Mais certains facteurs environnementaux (ex lumière) modulent aussi l’expression des gènes et
l’équilibre hormonal.