Morphogenèse végétale TP 4 : Le contrôle de la croissance cellulaire

Activité 1 : La paroi des cellules végétales

2-1 En microscopie optique :

Source
Coupe dans une racine de haricot (Microscope photonique - coloration au carmin aluné)
Les cellules dont la paroi est composée par de la cellulose sont colorées en rose, celle dont la paroi est composée par de la lignine sont colorées en bleu-vert.

A lire : La coloration des cellules végétales.

2-2 En microscopie électronique :

Source
Paroi d'une cellule végétale (Microscopie électronique x 45000)

A lire : un cours complet sur la structure de cette paroi et ses constituants.


Activité 2a : Variation de longueur des frites

Dans la banque de schémas de SVT retrouvez le bilan de cette manipulation : élongation - plasmolyse turgescence - frites


Activité 2b : Plasmolyse et turgescence

Retrouvez le protocole expérimental sur le site de Georges Dolisi.
Téléchargez une vidéo de ce phénomène.

Source
Cellules végétales plasmolysées

Source
Cellules turgescentes  --------------------------------------->   Cellules plasmolysées

Dans la banque de schémas de SVT : 

* Voir un schéma d'interprétation de ce passage entre deux états : Plasmolyse cellule oignon

* Voir des dessins d'observation d'une cellule plasmolysée et d'une cellule turgescente : Plasmolyse turgescence-variante-


Plasmolyse : La plasmolyse est l'état cellulaire résultant d'une perte d'eau par une cellule végétale ou animale, notamment au niveau de sa (ses) vacuole(s) (pour cellules végétales). Elle est provoquée par le phénomène d'osmose. Lorsque la cellule végétale est plasmolysée et perd de l'eau, on observe le décollement de la membrane plasmique, de la paroi cellulosique beaucoup plus rigide qui, elle, ne regresse pas, et la plante devient molle. Si cet état dure trop longtemps, la cellule meurt. Lorsque la cellule est animale, la cellule diminue de volume (ne possède pas de paroi pectocellulosique).

Turgescence : La turgescence est l'état cellulaire associé à l'élongation de la cellule végétale, causée par une entrée d'eau dans cette même cellule. L'eau étant devenue abondante dans la vacuole, la pression exercée de l'intérieur de la cellule vers le milieu opère alors sur la paroi primaire. Ce phénomène est appelé pression de turgescence.
L'entrée d'eau est elle-même causée par le phénomène de l'osmose, selon lequel deux milieux de concentrations différentes et séparés par une membrane semi-perméable (laissant passer l'eau mais non les substances dissoutes) opèrent un échange : l'eau du milieu le moins concentré traverse la paroi pour rétablir l'équilibre des concentrations.
Lorsque l'eau entre dans la cellule végétale, la vacuole se remplit et grossit et ses membranes se tendent. On parlera alors de turgescence des cellules. L'eau des cellules exerce une pression sur leur paroi et donnent de la rigidité aux parties souples de la plante (tige, feuille, jeunes pousses,...). Si les cellules se vident d'eau, la turgescence cesse, les vacuoles se rétractent, les membranes cytoplasmiques se décollent de la paroi, les parties génitales de la plante s'amollissent et cette dernière se fane.

Activité 3 : Une première approche du contrôle de l'élongation cellulaire


Source
Les trois états de la cellule en fonction de la pression osmotique externe

a : Le milieu est moins concentré que la vacuole de la cellule. L'eau a tendance à entrer dans la cellule. La cellule gonfle et exerce une pression sur la paroi (pression de turgescence). Si la paroi n'est pas plastique (cellule âgée), l'entrée d'eau s'arrête lorsque la contre pression exercée par la paroi est égale à la pression de turgescence. Si la paroi est plastique, elle se déforme sous l'effet de la pression de turgescence et la cellule grandit.

b : Le milieu a la même concentration que la vacuole. Il n'y a aucun échange d'eau. La cellule n'exerce aucune pression sur la paroi. La pression de turgescence est nulle. C'est la plasmolyse limite. La croissance n'est pas possible.

c : le milieu est plus concentré que la vacuole. L'eau à tendance à sortir de la cellule. C'est la plasmolyse.


Lire la suite : la croissance de la cellule végétale - Le rôle de la pression de turgescence.