La résistance au sel de la salicorne - E

TPE 2010-2011- L’halotolérance de la salicorne
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Julien Arteon Lycée Polyvalent Rive Gauche
François Dossin 31100 Toulouse
Thomas Graindorge Classe de 1ère S10
Travaux Personnels Encadrés de Physique-Chimie et S.V.T.
Thème : Environnement et progrès
Sujet : L’halotolérance de la salicorne

TPE 2010-2011- L’halotolérance de la salicorne
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Sommaire
Sommaire ............................................................................................................................................. 2
Introduction .......................................................................................................................................... 3
I. Présentation de la salicorne ..................................................................................................... 4
1.1 Que sont les salicornes ? ......................................................................................................... 4
1.2 La récolte et la cuisine de la salicorne ..................................................................................... 4
II. Comparaison macroscopique et cellulaire de plantes halophiles et glycophytes .................... 5
2.1 Diffusion de la matière et transport membranaire ................................................................... 5
2.1.1 La diffusion théorique ............................................................................................................. 5
2.1.2 Le transport passif ................................................................................................................... 6
2.1.2.1 La diffusion facilitée ............................................................................................................... 6
2.1.2.2 L’osmose ................................................................................................................................. 6
2.1.3 Le transport actif ..................................................................................................................... 7
2.2 Mise en évidence macroscopique de l’effet du sel sur la salicorne et la graminée ................. 8
2.3 Mise en évidence, a l’échelle cellulaire, de l’effet du sel sur la salicorne et l’oignon
rouge ...................................................................................................................................... 11
III. Les possibles mécanismes et particularités cellulaires de la salicorne, à l’origine de
son halotolérance (réponse aux hypothèses) ......................................................................... 17
3.1 1ère hypothèse : Une membrane imperméable ....................................................................... 17
3.1.1 Justification et réflexion ........................................................................................................ 17
3.2 2nde hypothèse : Des mécanismes cellulaires capable de maintenir une hyper salinité
au sein de la cellule. .............................................................................................................. 18
3.2.1 Justification et réflexion ........................................................................................................ 18
3.2.2 Le transport du sel dans la cellule ......................................................................................... 18
3.2.3 L’impact nocif du sel sur la cellule ....................................................................................... 19
3.2.4 L’importance de la vacuole ................................................................................................... 19
Discussion .......................................................................................................................................... 21
Conclusion ......................................................................................................................................... 22
Bibliographie ...................................................................................................................................... 23
Sources des figures et images utilisées .............................................................................................. 24
Remerciements ................................................................................................................................... 25

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Introduction
Dans la nature, on distingue des milieux de salinité très variables. Au fil du temps, des
organismes, plus particulièrement des plantes dans le cadre de ce TPE, se sont installés sur ces
milieux. Certaines de ces plantes sont aujourd’hui capables de s’adapter à des salinités variables,
elles sont dites halophiles facultatives1, se distinguant des plantes dites glycophytes, ne vivant qu’en
milieu de très faible salinité, et incapables de s’adapter à des salinités variables.
Dans ce TPE, nous tenterons d’expliquer comment une plante halophile facultative, la
salicorne européenne (Salicornia europaea) résiste à de grands écarts de salinité, et si oui ou non,
des différences physiologiques sont observables sur cette plante, en comparaison avec les plantes
glycophytes. Notre problématique est la suivante : Comment la salicorne s'adapte-t-elle à des
milieux de salinité variable, en comparaison avec d'autres plantes non halophiles? Comment peut-
on expliquer son halotolérance2?
Afin de répondre à cette question, nous mettrons tout d’abord en évidence l’halotolérance de
la salicorne européenne (Salicornia europaea), en comparant l’effet du sel sur celle-ci avec celui
sur la graminée (Agrostis spica venti) et sur l’oignon rouge (Allium cepa), à l’échelle
macroscopique et cellulaire. Grâce à l’exploitation des résultats de nos expériences, nous
formulerons plusieurs hypothèses sur les mécanismes d’adaptation de la salicorne à des salinités
variables, puis, dans une deuxième partie, nous tenterons de les étudier.
La raison pour laquelle nous choisissons une plante halophile facultative et non une plante
halophile stricte est liée à notre problématique. Il sera plus simple de comparer une plante halophile
facultative avec une plante glycophyte car toutes deux sont capables de vivre en milieu d’eau douce.
1 On distingue deux types de plantes halophiles: les halophiles facultatives, vivant aussi bien en milieu d’eau
douce que d’eau salée, et les halophiles strictes, ne pouvant vivre qu’en milieu de forte salinité
2 Se dit d’un organisme capable de résister à de très fortes concentrations en sel

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I. Présentation de la salicorne
1.1 Que sont les salicornes ?
On appelle salicornes toutes les plantes appartenant au
genre Salicornia. Ce sont des plantes sauvages et comestibles,
appartenant à la famille des Chénopodiacées (famille de 1400
plantes composées essentiellement d'arbustes, d'arbres et de
lianes à l'aspect succulent) et dont le nom signifie tout
simplement « corne de sel », désignant ainsi les tiges cornues au
goût salé de ces plantes, si abondantes en bord de mer.
Surnommées haricots de mer, passe-pierre ou encore
salicots, on les trouve en Europe et dans de nombreuses parties
du globe. Elles contiennent de nombreux sels minéraux dont : du
calcium, du potassium, du manganèse, du silicium, de l'iode et
du brome. Les salicornes se plaisent sur les terres à vasières et les marais salants. Lors des fortes
marées, les salicornes sont souvent recouvertes par l’eau de mer. La baie de Somme, dont près de
trois cents hectares de littoral sont réservés à la culture de ces plantes, est l’un des premiers bassins
de production de salicorne en France.
Les salicornes, peu importe la variété, sont des plantes annuelles, des herbacées spécifiques
des terrains salés. Ce sont des plantes à tiges articulées et à feuilles écailleuses. Les fleurs,
minuscules, apparaissent de juillet à octobre. Sur le littoral français, il existe environ 10 espèces de
salicornes annuelles, difficiles à distinguer, à cause de leurs formes changeantes mais aussi à cause
des fréquentes hybridations entre elles.
Il existe toutefois une variété de plante non comestible, couramment appelée « salicorne
vivace », qui n'appartient pas au genre Salicornia mais au genre Sarcocornia, ça n'est donc pas une
salicorne. Heureusement, la différence morphologique entre les deux genres est flagrante. De plus, à
l'inverse des véritables salicornes, la salicorne vivace est, comme son nom l'indique, une plante
vivace. Celle-ci pousse en bordure de marais salants et partout où remonte l'eau de mer... Ses
cendres servaient autrefois à la fabrication de la soude.
1.2 La récolte et la cuisine de la salicorne
La salicorne se récolte exclusivement entre les mois de mai et d’août. Il faut la cueillir dès
l'aube, quand il fait encore nuit, aux alentours de quatre/cinq heures du matin, la chaleur et le soleil
ayant pour effet de ramollir ses tiges au fil de la journée. Tous les deux à trois jours, les pêcheurs se
rendent sur une parcelle afin de cueillir les jeunes pousses de salicorne. Seules les jeunes pousses
ont une chair tendre et non ligneuse.

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Si on la laisse pousser, la salicorne peut atteindre 50 à 80 cm de haut, mais plus elle vieillit
et plus elle pousse, plus ses rameaux durcissent : filandreuse, il ne sert plus à rien de la récolter.
Autrefois, la cueillette de la salicorne était très laborieuse. Il fallait couper la salicorne au
couteau, le dos courbé à ras du sol. Aujourd’hui, les pêcheurs ont mis au point un nouveau système,
bien plus efficace. Ils utilisent, en plus de leurs paniers en forme d’épuisette, des lames de faucilles.
D’un seul geste simple, la lame coupe efficacement les extrémités de la salicorne, directement
récoltées dans le panier. Bien que leur travail soit plus rapide, les
pêcheurs font cependant très attention à ne pas arracher les racines
de la salicorne.
Une fois cueillie, la salicorne est utilisée en cuisine. Les tiges
charnues et croquantes de la plante sont notamment utilisées dans la
confection de sauces et de salades. La salicorne peut aussi être
dégustée crue comme les cornichons (Voir image ci contre).
Dans ce TPE, nous utiliserons, pour nos expériences, la
salicorne européenne (Salicornia europaea). L’espèce de salicorne
la plus courante.
II. Comparaison macroscopique et cellulaire de plantes
halophiles et glycophytes
Avant de commencer nos expériences, nous devons nous pencher sur la question du
transport des molécules au sein de la cellule. En effet, dans la plupart des expériences que nous
réaliserons, les cellules des organismes que nous étudierons seront exposées à une solution de NaCl
fortement concentrée. Nous cherchons à comprendre comment la cellule réagira au contact de cette
solution, et devons donc étudier la question de la diffusion de la matière au sein de la cellule.
2.1 Diffusion de la matière et transport membranaire
2.1.1 La diffusion théorique
En théorie, lors du mélange de deux solutions de concentrations différentes, séparées par
une membrane perméable, la tendance naturelle des molécules est de se déplacer naturellement afin
d’atteindre un équilibre et donc une homogénéité de concentration du mélange. Ce déplacement des
molécules a lieu dans un sens unique : du plus concentré vers le moins concentré. Par exemple,
lorsque on mélange une solution A de NaCl fortement concentrée avec une solution B de NaCl peu
concentrée, les molécules de NaCl de la solution A se déplaceront vers la solution B jusqu'à ce que
la concentration en NaCl du mélange soit homogène (Figure 1).