Cours de Biologie végétale – Licence 1

La cellule végétale se distingue par sa paroi pecto-cellulosique, ses plastes et sa grande vacuole. Ses échanges d'eau obéissent au potentiel hydrique, somme du potentiel osmotique et de la pression de turgescence. Les cellules s'associent en tissus : les méristèmes, qui produisent de nouvelles cellules, les tissus protecteurs, les tissus fondamentaux (parenchymes, collenchyme, sclérenchyme) et…

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Programme : les chapitres

Chapitre à lire gratuitement : Cellule et tissus végétaux

1. La paroi végétale

La paroi entoure la membrane plasmique de la cellule végétale. Elle est constituée de microfibrilles de cellulose (polymère de glucose) noyées dans une matrice de pectines et d'hémicelluloses.

• La lamelle moyenne, riche en pectines, cimente les cellules voisines.
• La paroi primaire, mince et extensible, est présente dans les cellules en croissance.
• La paroi secondaire, épaisse, se dépose à l'intérieur de la paroi primaire ; elle peut être imprégnée de lignine (lignification), qui la rend rigide et imperméable, comme dans le bois, ou de subérine (liège) ou de cutine (cuticule).

Les plasmodesmes sont de fins canaux traversant les parois et reliant les cytoplasmes de cellules voisines : l'ensemble forme le symplaste.

2. Vacuole, plastes et eau

La vacuole occupe souvent plus de 80 % du volume d'une cellule adulte. Elle est entourée du tonoplaste et contient le suc vacuolaire (eau, sels, sucres, pigments comme les anthocyanes).

Les plastes dérivent de proplastes : chloroplastes (photosynthèse), amyloplastes (stockage d'amidon, dans la pomme de terre ou le manioc), chromoplastes (pigments des fruits mûrs comme la tomate).

Potentiel hydrique : Ψ = Ψs + Ψp

Ψs est le potentiel osmotique (négatif, dû aux solutés) et Ψp la pression de turgescence (positive). L'eau circule spontanément vers le potentiel hydrique le plus faible (le plus négatif).

3. Les méristèmes

Les méristèmes sont des tissus de cellules indifférenciées capables de se diviser.

• Méristèmes primaires (apicaux) : situés à l'extrémité des tiges et des racines, ils assurent la croissance en longueur.
• Méristèmes secondaires : le cambium (assise libéro-ligneuse) produit du xylème secondaire vers l'intérieur et du phloème secondaire vers l'extérieur ; le phellogène (assise subéro-phellodermique) produit le liège. Ils assurent la croissance en épaisseur.

4. Les tissus protecteurs et fondamentaux

Tissus protecteurs :

• l'épiderme, couche unique recouverte d'une cuticule cireuse ; il porte des stomates (deux cellules de garde délimitant un ostiole) qui régulent les échanges gazeux, et des poils ;
• le périderme (liège) chez les organes âgés.

Tissus fondamentaux (parenchymes et tissus de soutien) :

• parenchyme chlorophyllien (palissadique et lacuneux) dans la feuille ;
• parenchyme de réserve (amidon dans la racine tubérisée de manioc) ;
• collenchyme : parois épaissies en cellulose, soutien des organes en croissance (pétiole du céleri) ;
• sclérenchyme : parois lignifiées, cellules mortes à maturité, soutien rigide (fibres, sclérites).

5. Les tissus conducteurs

Le xylème (bois) transporte la sève brute (eau et sels minéraux) de la racine vers les feuilles. Il comprend des vaisseaux et des trachéides, cellules mortes à parois lignifiées. Le phloème (liber) transporte la sève élaborée (sucres issus de la photosynthèse) des organes producteurs vers les organes consommateurs ou de stockage. Il comprend des tubes criblés, cellules vivantes sans noyau accompagnées de cellules compagnes.

Les faisceaux conducteurs réunissent xylème et phloème ; dans un faisceau libéro-ligneux, le xylème est tourné vers l'intérieur de la tige, le phloème vers l'extérieur.

6. Organisation de la racine, de la tige et de la feuille

Racine : de l'extérieur vers l'intérieur, rhizoderme avec poils absorbants, écorce, endoderme (avec bandelettes de Caspary), puis cylindre central avec le péricycle et les tissus conducteurs.

Tige de dicotylédone : faisceaux disposés en cercle, avec cambium. Tige de monocotylédone (maïs, mil) : faisceaux dispersés, sans cambium, donc pas de croissance secondaire.

Feuille : épiderme supérieur et inférieur (stomates surtout inférieurs), mésophylle (palissadique en haut, lacuneux en bas), nervures conduisant la sève.

7. Monocotylédones et dicotylédones

Monocotylédones (poacées comme le mil, le riz) : un cotylédon, feuilles à nervures parallèles, racines fasciculées, fleurs à parties en multiples de 3. Dicotylédones : deux cotylédons, nervures ramifiées, racine pivotante, fleurs à parties en multiples de 4 ou 5 (arachide, manguier).

8. Retenir l'essentiel

• Paroi : cellulose, pectines, lignine ; plasmodesmes : liaisons entre cellules.
• Ψ = Ψs + Ψp ; l'eau va vers le potentiel hydrique le plus bas.
• Méristèmes apicaux : croissance en longueur ; cambium et phellogène : croissance en épaisseur.
• Xylème : sève brute, cellules mortes ; phloème : sève élaborée, cellules vivantes.
• Pour comparer deux organes, regarder la disposition des faisceaux et la présence de cambium.