Les différents tissus de la plante

Les différents tissus de la plante

• Cellules du parenchyme (parenchymateuses)

• Cellules du collenchyme (collenchymateuses)

• Cellules du sclérenchyme (scléreuses)

• Trachéïdes et éléments de vaisseaux

• Cellules criblées

Tissus de revêtement ou épidermes = tissus de protection :

L'épiderme est une assise continue de cellules qui recouvre les organes aériens et les protège contre la dessication et les agressions extérieures tout en permettant de réguler les échanges gazeux avec l'atmosphère. C'est un tissu vivant constitué d'une assise unique de cellules de revêtement jointives, de cellules stomatiques et parfois de poils.

- Cellules de revêtement:

- une seule assise de cellules jointives, sans méats entre elles et généralement dépourvues de chloroplastes,

- paroi externe souvent peu épaisse, pouvant être recouverte d'une cuticule imprégnée d'une substance hydrophobe, la cutine, et d'une couche de cire.

- la cuticule limite les échanges gazeux entre la plante et l'atmosphère, notamment en freinant les pertes d'eau par transpiration.

- son efficacité est fonction de son épaisseur.

- Stomates aérifères:

- ponctuent l'épiderme,

- constitués d'un orifice, l’ostiole, entouré de deux cellules de garde qui se font face au dessus d'un espace vide, la chambre sous-stomatique,

- leur nombre varie selon l'espèce et l'emplacement sur la feuille (absents chez les plantes immergées, présents seulement sur les faces supérieures au contact de l'atmosphère chez les plantes flottantes ; chez les Dicotylédones ils sont plus nombreux sur les faces inférieures, protégées de la lumière).

- ils régulent les échanges gazeux (air et vapeur d'eau) par leur degré d'ouverture qui est fonction des conditions extérieures (T° et humidité).

- Stomates aquifères:

- situés sur le bord du limbe,

- cellules stomatiques sans chloroplaste,

- ostiole toujours ouvert, en contact avec un parenchyme aquifère et non

une chambre sous-stomatique.

- ils assurent la sudation ou guttation (rejet d'eau à l'état liquide sous forme

de gouttelettes).

- Poils:

- une seule ou plusieurs cellules,

- forme plus ou moins allongée,

- aspect variable : simple, ramifié, globuleux, pelté...

- les poils ont 1 rôle protecteur chez les espèces des régions

chaudes, sécréteurs ou encore absorbants.

Tissus fondamentales  

le parenchyme:

• Peu différenciées.

• Paroi primaire mince et flexible; pas de paroi secondaire.

• Effectuent la plupart des fonctions métaboliques (synthèse, photosynthèse).

• Peuvent accumuler des réserves (amidon généralement).

• Ne se divisent plus à maturité.

• Peuvent se transformer en d’autres types de cellules dans certaines conditions (blessure, par exemple).

 Les parenchymes sont des tissus peu différenciés qui sont le siège des fonctions élaboratrices de la plante (photosynthèse et stockage des réserves). Les cellules parenchymateuses sont en général isodiamétriques ou allongées, plus ou moins arrondies dans les angles. Les espaces qu'elles délimitent alors entre elles sont appelés méats ou lacunes selon leur taille.

Le collenchyme :

• Tissu de soutien.

• Paroi primaire épaisse et résistante (épaisse surtout « dans les coins »).

• Cellules allongées (forment des fibres ~ 2mm de longueur).

• Pas de paroi secondaire.

• Soutien des parties en croissance comme les jeunes tiges (élastiques et peu rigides).

Le collenchyme se forme dans les organes jeunes en croissance, aériens essentiellement. C'est un tissu vivant dont les parois sont épaissies par un dépôt de cellulose, ce qui confère à la plante une grande résistance à la flexion et à la traction, une élasticité et une certaine souplesse. Il est généralement situé en anneaux ou en îlots sous l'épiderme des tiges et des pétioles, ou encore accolé à des vaisseaux conducteurs dans les pétioles ou les limbes des feuilles.

Les tissus de soutien assurent souplesse et rigidité aux organes de la plante. Le collenchyme se forme dans les organes jeunes tandis que le sclérenchyme se rencontre dans les organes dont l'allongement est achevé.

Le sclerenchyme :

• Cellules de soutien des parties de la plante qui ne sont plus en croissance.

• Cellules allongées (peuvent être très longues; quelques mm à plusieurs cm).

• Paroi secondaire épaisse et rigide imprégnée de lignine.

• Rigides, ne peuvent pas croître.

• Cellules mortes en général.

• Forment des faisceaux = fibres végétales.

• Peuvent former des sclérites de forme irrégulière.

Le sclérenchyme est le tissu de soutien des organes dont l'allongement est achevé. C'est un tissu constitué de cellules mortes dont les parois sont épaissies par un dépôt de lignine qui confère dureté et rigidité à la plante. On peut rapprocher du sclérenchyme le parenchyme sclérifié qui provient de la lignification des parois de cellules parenchymateuses dans des organes dont la croissance est achevée (exemple : parenchyme médullaire).

Méristèes:

Chez la plupart des végétaux, les différentes fonctions vitales sont assurées par des organes différents, formés de tissus spécialisés. Un tissu est un groupement de cellules de même origine, assurant les même fonctions. Les tissus se forment à partir des méristèmes, massifs organisés de jeunes cellules indifférenciées qui sont le siège de divisions orientées actives. Ces méristèmes peuvent être fonctionnels peu de temps (plantes annuelles), ou pendant de nombreuses années.

On distingue deux types de méristèmes:

- les méristèmes primaires, d'origine embryonnaire, situés à l'apex des tiges (méristèmes caulinaires) et des racines (méristèmes racinaires), et à la base des feuilles. Ils forment les tissus primaires qui constituent la structure primaire.

- les méristèmes secondaires, phellogène et cambium, apparaissent après les méristèmes primaires. Ils assurent la croissance en épaisseur et donnent les tissus secondaires qui constituent la structure secondaire.

Les tissus vasculaires

Le xylème assure la circulation de la sève brute (sève ascendante), composée d'eau et de sels minéraux puisés par les racines. Il est constitué de cellules mortes dont les parois longitudinales sont épaissies par des dépôts de lignine interrompus de place en place. Chez les fougères, les épaississements sont disposés comme des barreaux d'échelle (trachéides scalariformes) ; chez les gymnospermes, seules de petites formations circulaires, les aréoles, ne sont pas épaissies (trachéides aréolées) ; chez les plantes à _eurs, les épaississements forment des anneaux, une spire continue ou un réseau (trachéides annelées, spiralées, réticulées). Les vaisseaux parfaits, dépourvus de paroi transversale et propres aux plantes à _eurs (angiospermes), sont annelés, spiralés, réticulés, ponctués suivant leur stade de di_érenciation.

Le phloème assure la circulation de la sève élaborée (sève descendante) qui est enrichie des substances issues de la photosynthèse. Il est composé de tubes criblés constitués de cellules allongées, vivantes mais ayant perdu leur noyau, dont les cloisons transversales sont perforées et au-travers desquelles circule la sève. Ces tubes sont _anqués de cellules compagnes plus petites, vivantes et nucléées, et supposées participer au contrôle des échanges entre tubes criblés et organes végétaux.

Les éléments de conduction de la sève sont groupés en faisceaux. Dans les racines, faisceaux du xylème et faisceaux du phloème alternent. Dans les tiges, ils sont superposés (ceux du phloème étant les plus externes) en faisceaux

indépendants.

La division cellulaire et mitose

La division cellulaire et mitose

les étapes de la division cellulaire

Lorsque la cellule ne se divise pas, elle est dite en interphase, avec un noyau de structure « classique », bien délimité par une enveloppe nucléaire, et un matériel génétique relativement homogène sous forme de chomatine.

Enfin, les deux lots de chromosomes se décondensent et reviennent à l’état de chromatine pour former deux noyaux dans les deux futures cellules filles au cours de la télophase.

La cellule se scinde alors en deux : c’est la cytodiérèse Lorsque la cellule entre en division, les principales modifications sont observables au niveau de son noyau : l’enveloppe nucléaire s’estompe et la chromatine commence à se condenser sous forme de filaments plus ou moins épais. A cette étape, la cellule est en prophase

 

Au cours de la phase suivante, appelée métaphase, le matériel génétique est condensé au maximum sous forme de « bâtonnets ». Ces structures sont les chromosomes et sont, à ce stade, alignés sur un axe qui correspond à l’équateur de la cellule.

 

 Puis les chromosomes se scindent en deux lots identiques qui migrent vers les pôles opposés de la cellule : c’est l’anaphase

Ainsi, à l’issue de la division cellulaire ou mitose, les deux cellules

filles possèdent le même équipement chromosomique qui est , comme

nous le verrons dans la troisième partie de ce chapitre, le même que celui de la cellule mère.

PEROXYSOMES

PEROXYSOMES

INTRODUCTION

Terme issu du latin : per : grande quantité, du grec oxus : pointu et sôma : corps. Peroxysome signifie exactement corps de peroxyde suite à leur capacité à produire du peroxyde d'hydrogène, ou eau oxygénée H2O2. Il s'agit de particules présentes à l'intérieur du cytoplasme des cellules animales mais également des cellules végétales. Ce sont des sacs membraneux comme les vésicules et contenant des enzymes puissant qui utilisent l'oxygène pour neutraliser de nombreuses substances nuisibles ou toxiques à la cellule comme entre autres l'alcool et le formaldéhyde. Ces enzymes servent également à oxyder certains acides gras à longue chaîne. Le rôle plus important des peroxysomes est la neutralisation des radicaux libres qui sont des substances chimiques très réactives comportant des électrons non appariés (ne se déplaçant pas vers d'autres molécules pour former des couples). Ces électrons non appareillés sont également susceptibles de semer le désordre dans la structure des protéines, des acides nucléiques (ADN ou ARN) et des lipides. Les peroxysomes sont particulièrement fréquents dans les cellules hépatiques (du foie) et des reins et tout particulièrement des tubes rénaux. Dans ces tissus, ils contribuent très activement à la détoxification. Les peroxysomes jouent un rôle dans la dégradation du peroxyde d'hydrogène (oxygéné) mais également dans la régulation énergétique de la cellule, la synthèse des acides aminés qui sont les éléments de base constituant une protéine et enfin dans l'oxydation des acides gras. Ce peroxyde d'hydrogène est le résultat de l'action des peroxysomes qui s'attaquent aux radicaux libres comme l'ion super oxyde (O2-) et le radical hydroxyle (-OH).

Les peroxysomes ont la capacité de se reproduire d'eux-mêmes en se scindant simplement en deux, c’est à dire ils bourgeonnent à partir d'un peroxysome pré-existant et ils sont dégradés par autophagie.

Ces Peroxysomes sont des vésicules n'appartenant pas au système endomembranaire, constitués d'une seule membrane qui va délimiter une matrice. Les peroxysomes sont organisés en réseau à l'intérieur de la cellule. Ils assurent des réactions d'oxydation en deux étapes : la première est de consommer de l'oxygène et de produire du peroxyde d'hydrogène, la seconde étant de consommer ce peroxyde d'hydrogène par des enzymes spécifiques que sont les Catalases, et cette deuxième étape s'appelle la Détoxification.

Les peroxysomes nécessitent l'importation de l'ensemble de leurs constituants. Ils se déplacent le long du cytosquelette.

Une des pathologies liées aux peroxysomes est la maladie de zellweger, de Refsum et

l'adrénoleucodystrophie. C'est à travers ces différentes pathologies que l'on conçoit l'importance du rôle des peroxysomes. En effet leur absence par suite d'une anomalie génétique à l'origine de ces maladies, entraîne la mort en bas âge.

A) MORPHOLOGIE

Les peroxysomes sont présents dans toutes les cellules eucaryotes. Ils sont constitués d'une membrane simple de type bicouche lipidique, permettant de former une matrice. Ils sont

visibles uniquement en microscopie électronique. A l'intérieur de cette matrice, il existe un noyau cristallin qui apparaît dense aux électrons. C'est ce noyau cristallin qui contient les enzymes oxydatives.

Ces Peroxysomes ont une structure ovalaire ou sphérique dont la taille varie de 0,2 à 0,5 μm en fonction de leur activité. Le nombre de peroxysomes par cellule va dépendre à la fois du type de la cellule, et dans une même cellule, va dépendre de l'activité de cette cellule. Deux tissus sont riches particulièrement en Peroxysomes : le système nerveux et le tissu hépatique.

Dans les cellules hépatiques et rénales, ils ont un rôle de détoxification. Les hépatocytes pouvant contenir jusqu'à 1 000 Peroxysomes.

C'est la vision classique des Peroxysomes mais finalement ces Peroxysomes forment un réseau dynamique, de la même façon que les mitochondries. C'est un réseau dit « canaliculaire

» où chaque vésicule va être reliée à une autre vésicule par des petits canaux qui vont permettre la communication entre les différents Peroxysomes. Ce réseau est indépendant du

RE, du Golgi et des Mitochondries.

B) ROLES DU PEROXYSOME

1) Utilisation et détoxification de l'oxygène moléculaire

Le peroxysome est peut être le vestige d'un organelle qui protégeait la cellule primitive des

effets nocifs oxydants de l'oxygène ; son rôle est devenu moindre quand est apparue la mitochondrie qui utilise, elle aussi, l'oxygène mais qui a l'avantage de produire de l'énergie.

Les peroxydases catalysent la formation d'eau oxygénée ou peroxyde d'hydrogène.

R-H2 + O2 -------> R + H2O2

- L'eau oxygénée est très réactive; elle est utilisée par le polynucléaire pour détruire les bactéries.

- H2O2 est utilisée par la catalase pour oxyder certaines substances toxiques :

H2O2 + R' H2 --------> R' + 2 H2O

- R' peut être un groupement phénol, de l'acide formique, du formaldéhyde ou un alcool.

- L'alcool éthylique est transformé dans le foie en acétaldéhyde qui est détruit par la catalase.

- La catalase détruit l'excès d ' H2O2 produit dans la cellule :

2 H2O2 -------> 2 H2O + O2

2- Catabolisme de l'acide urique

Les purines (adénine, guanine) constituant des acides nucléiques sont catabolisées en acide urique. Chez la plupart des animaux, l'acide urique est dégradé par les peroxysomes en allantoïne soluble dans les urines grâce à l'urate oxydase. Cette enzyme n'existe pas chez l'homme, l'acide urique produit en excès provoque la goutte, la lithiase urique ou les insuffisances rénales au cours de la chimiothérapie des leucémies. On utilise l'urate oxydase dans les circonstances aiguës pour lutter contre l'accumulation néfaste d'acide urique.

3- ß-oxydation des acides gras à très longues chaînes

Les acides gras à très longues chaînes (C10 à C18, saturés et insaturés), quelques acides gras à longues chaînes. Combinés au coenzyme A La beta-oxydation va conduire à la formation d'acétyl CoA qui va traverser la membrane du peroxysome et gagner la mitochondrie pour participer au cycle de Krebs. A noter que la mitochondrie n'oxyde que les acides gras à chaînes courtes, moyennes et la plupart des chaînes longues.

La chaîne latérale des éicosanoïdes (dérivés de l'acide arachidonique): prostaglandines,

thromboxanes (impliqués dans le processus de coagulation), leucotriènes (impliqués dans l'inflammation).

Les médicaments qui stimulent la formation des peroxysomes (fibrates) sont utilisés comme

hypolipémiants (médicaments faisant proliférer les peroxysomes). Dans la maladie génétique appelée adrénoleucodystrophie, (une des maladies dégénérative du système nerveux d'origine génétique la plus fréquentée) il existe un déficit de transport des acides gras à très longue chaîne (AGTLC) qui ne peuvent pas être oxydés et qui s'accumulent dans la substance blanche du cerveau et d'autres tissus.