Biologie Moléculaire et Cellulaire

Biologie Végétale

Les données présentées dans ce polycopié viennent en complément du cours sur l'organisation d'une cellule eucaryote et de la présentation des TP de culture végétales. Ne seront envisagés que les végétaux supérieurs (Gymnospermes et Angiospermes)

La cellule végétale

(cf. doc. 1 )

La cellule végétale est une cellule eucaryote particulière par certains aspects.

Les organites spécifiques des végétaux

La paroi est rigide et limite donc la taille du protoplaste (cellule dépourvue de paroie) . Elle détermine pour une grande part la forme de la cellule, la texture du tissu et donc la forme finale de l'organe de la plante. Elle sert de barrière de protection contre les pathogènes et relaie les signaux de défense.
Sa composition chimique : la cellulose est le principal composant des parois (polymère de glucose).
Organisée en micro fibrilles, puis en macro fibrilles, elle forme un réseau enrobé dans une matrice d'autres molécules (cf. doc.2) :
- les hémicellulose (xyloglucanes et xylanes) liées à la cellulose par liaison hydrogène,
- les pectines (polysaccharides) qui ont la particularité de former un gel et servent de ciment à la paroi. (paroi souple)
-des glycoprotéines structurales et enzymatiques (dont les extensines qui participent au grandissement de la paroi),
-la lignine (polymère complexe de dérivés phénoliques) qui donne à la paroi sa rigidité et sa résistance,
-sur certaines cellules, on trouve de la cutine, de la subérine et des cires, toutes substances lipidiques que l'on retrouve à la périphérie des plantes (épiderme, écorces, ..) dont la fonction consiste
principalement à réduire les pertes d'eau. Ces organites sont délimités par une membrane simple appelée tonoplaste. Ils contiennent un liquide, le suc vacuolaire dont la composition est : eau, sels minéraux (calcium, potassium, chlorures, sodium et phosphates) glucides, parfois des sels d'oxalate et des anthocyanes. (pigments, couleurs, fruits + fleurs) Ce sont des structures d'accumulation qui peuvent occuper jusqu'à 90% de la taille d'une cellule mature. Elles interviennent aussi dans les mécanismes de dégradation des macromolécules. Ces organites occupent des fonctions clefs dans la cellule végétale. Les trois principaux types sont : les chloroplastes, plastes pigmentés par les chlorophylles (cf. cours cellule eucaryote et bioc.)
responsables de la photosynthèse, les chromoplastes aussi pimentés à l'origine de la couleur des fruits et les leucoplastes non pigmentés qui sont des organites de stockages (amyloplastes pour l'amidon, d'autres pour les huiles et les protéines). Ex : pommes de terre = bcp d’amyloplastes

Les principaux types de cellules et tissus

Les cellules d'un végétal proviennent de la multiplication et de la différenciation de cellules souches totipotentes, les cellules de méristèmes (cf. Tp culture végétale et doc 4)

2. De la graine à la plante adulte

Un exemple

Cycle de développement d'une plante angiosperme dicotylédone (cf. doc.5)

Organisation d'une plante supérieure

(cf. doc.6)

3. Culture de tissus végétaux

Le document 7 résume les principales techniques utilisées dans la culture végétale in vitro. Les points techniques ont été présentés au cours des TP de culture végétale.

Gymnospermes = végétaux à graines nue et à fleurs, ex :pin (pignon)
Angiospermes = végétaux à graines enveloppées et à fleurs ex : haricots, cerisier (+ fruits qui protège la graine)
Sève brute = élément nutritionnel récupéré de l’environnement (H20, sels minéraux)
Sève élaborée = sève brute + composants organiques élaborés par la plante (protides, lipides, glucides, hormones nécessaires à la croissance)

4. Annexe.

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