La paroi extracellulaire des végétaux

1ère S, SVT, 05-06
IV.
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la croissance des végétaux : contrôle
Problème : comment sont contrôlés les mécanismes d’élongation cellulaire chez les végétaux ?
4.1.l’auxine, une hormone végétale
L’auxine est une molécule fabriquée dans le végétal, essentiellement au niveau de l’apex caulinaire par des
cellules spécialisées.
Elle circule dans le végétal, par la sève, pour atteindre ses cellules cibles : Elle y provoquer un allongement
cellulaire à l’origine de la croissance de l’organe considéré.
action d’une application d’auxine (AIA) sur l’élongation de cellules végétales
L’auxine (AIA = Acide Indol-Acétique) est bien une hormone :
- fabrication par des cellules sécrétrices
- libération dans le milieu intérieur
- transport dans l’organisme
- action sur des cellules cibles
Le contrôle de la croissance est donc hormonal, et met en jeu, entre autres, l’auxine.
structure moléculaire de l’auxine
4.2.mécanisme d’action sur les cellules cibles
L’auxine possède un récepteur spécifique. La fixation de l’auxine sur celui-ci induit une réponse en deux temps :
-
à court terme : elle fait baisser le pH des parois (par ouverture de canaux H+). Cela favorise la rupture
de liaisons maintenant en place les microfibrilles de cellulose. La paroi est ainsi déstabilisée, et devient
élastique : sous l’effet de la pression de turgescence, elle peut s’étendre.
A plus long terme : elle agit au niveau du génome, et active l’expression de certains gènes. Cela conduit
à la fabrication de protéines diverses, comme des enzymes intervenant dans la fabrication des molécules
de cellulose ou des molécules favorisants l’entrée d’eau dans la cellule.
Ces deux modes d’action conduisent à une élongation cellulaire.
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l’auxine induit une baisse du pH de la paroi
une baisse de pH induit une élongation de la cellule
bilan de l’action à court terme de l’auxine
4.3.des réponses variables
Tous les organes ne répondent pas de la même manière à l’auxine. De plus, chaque organe répond en fonction de
la concentration d’auxine ; cette réponse peut ainsi être positive comme négative…
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Effets de l’auxine sur la croissance de la tige ou de la racine
4.4.la morphogenèse végétale est le résultat d’un équilibre hormonal précis, en
relation avec l’environnement
La croissance orientée d’une tige en fonction de l’origine de la lumière est issue d’une inégale répartition de
l’auxine dans cette tige. L’auxine se déplace dans la tige de la face éclairée vers la face sombre et y déclenche
une forte élongation et une multiplication cellulaire. Cette face va subir une croissance plus importante que
l’autre et la tige va réaliser une croissance orientée en s’inclinant vers la source lumineuse.
Un exemple d’action de l’auxine : la croissance vers la lumière (= phototropisme) d’une très jeune pousse de
blé
Compte tenu de la diversité d’action de l’auxine sur les cellules cibles et de l’importance des quantités, une petite
variation des conditions environnementales peut conduire à une variation phénotypique importante.
D’autres hormones végétales participent à la mise en place du phénotype. Les cytokinines et les gibbérellines
sécrétées par les méristèmes en font partie.
On peut appliquer tout cela à la culture in vitro en partant d’un cal de cellules indifférenciées et en appliquant
des concentrations variables au cours du temps de cytokinines et d’auxine, on peut régénérer un plant entier