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La cellule végétale

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Objectif : La plupart des plantes aériennes ont un port dressé. Pourtant elles n'ont pas de squelette comparable à celui des Vertébrés, mais chacune de leurs cellules est munie d'une paroi. La cellule végétale est organisée comme n'importe quelle cellule du monde vivant. Comme les autres cellules, elle se multiplie par le phénomène de mitose. Cependant elle possède des caractéristiques particulières qui la différencient des cellules animales et qui confèrent au végétal certaines particularités structurales et fonctionnelles.
Quels sont les points communs et les différences entre la cellule végétale et la cellule animale ?

1. Des caractéristiques communes à toutes les cellules vivantes

a. Une membrane plasmique

Le contenu cellulaire se trouve à l'intérieur d'une sorte de petit sac dont la limite extérieure est la membrane plasmique. Cette membrane est indispensable pour garantir l'intégrité de la cellule. Dès qu'elle est lésée, le contenu cellulaire s'échappe et la cellule meurt. Elle est le lieu de nombreux échanges d'ions au prix d'une dépense considérable d'énergie. Grâce à la membrane, la composition du milieu intracellulaire est maintenue très différente de la composition du milieu extérieur. Ce maintien « hors équilibre » est une propriété essentielle du vivant.

b. Des organites disséminés dans le hyaloplasme

Le contenu cellulaire est constitué du hyaloplasme (sorte de gel translucide) dans lequel « baignent » des organites. Il est compartimenté. L'ensemble « hyaloplasme + organites » constitue le cytoplasme.
Parmi les organites communs aux cellules végétales et aux cellules animales on trouve :

– le noyau, qui contient l'information génétique ;
– le reticulum endoplasmique, sorte de réseau de fins canalicules dans lequel circulent notamment les protéines destinées à l'exportation ;
– les ribosomes, minuscules structures globuleuses impliquées dans la traduction de l'information génétique en protéines ;
– les mitochondries, impliquées dans la respiration, donc dans la production d'énergie à partir des nutriments.

2. Des caractéristiques particulières aux cellules végétales

a. La paroi, une production de la cellule végétale

La paroi entoure la membrane plasmique vers l'extérieur. Elle est fabriquée par la cellule. Les parois de deux cellules voisines sont en contact l'une avec l'autre par une zone appelée la lamelle moyenne.

La paroi est essentiellement composée de glucides, principalement des polysaccharides. Les polysaccharides sont des matériaux composites constitué de fibres de cellulose (polymères linéaires de glucose) et d'hémicellulose, enrobés dans une matrice ductile et hydratée de pectines.
L'organisation tridimensionnelle de ces matériaux aboutit à la formation d'une structure de texture fibrillaire. Les chaînes de cellulose sont disposées parallèlement et sont unies solidement en microfibrilles. De nombreuses liaisons faibles (liaisons hydrogène) permettent le maintien de cette structure. Mais il existe aussi des liaisons fortes (liaisons covalentes) qui contribuent à maintenir une solidité encore plus importante.
La paroi pecto-cellulosique est une structure composite à la fois souple et rigide.

b. Des organites caractéristiques des cellules végétales

Les vacuoles sont des sortes de poches contenant diverses substances diluées dans l'eau. Elles occupent souvent une grande partie du volume de la cellule végétale et exercent une pression sur la paroi, rendant ainsi le végétal suffisamment rigide.

Les chloroplastes sont des organites munis de nombreux replis membranaires et contenant de la chlorophylle. Ils n'apparaissent que dans certaines cellules d'organes aériens (essentiellement les feuilles) exposés à la lumière. Ils fabriquent des substances organiques en présence de lumière à partir des substances minérales disponibles dans le milieu : ce sont les organites responsables de la photosynthèse. Les matériaux fabriqués servent ensuite de matière première pour élaborer de nouvelles cellules et donc rendre possible la croissance. Ils peuvent aussi être stockés sous forme d'amidon dans des amyloplastes.

L'essentiel

La cellule végétale est limitée par une paroi pecto-cellulosique située à l'extérieur de la membrane plasmique. La structure composite de cette paroi lui confère des propriétés telles qu'elle ne s'oppose pas à la croissance de la cellule tout en constituant un cadre relativement rigide.
La vacuole pousse sur la paroi tandis que le chloroplaste intervient dans la fabrication par photosynthèse de nouveaux matériaux, nécessaires à l'entretien et à la croissance du végétal.

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