Croissance végétale
La croissance
L'ensemble des étapes de croissance de la plante représentent un cycle biologique naturel de la plante, qui va de l'implantation à la maturité.
La croissance est l'augmentation continue de toutes les dimentions de la plante : longueur, largeur, diamètre, surface, volume et masse. Cette croissance est mesurable sur le temps et fait intervenir deux phénomènes mesurables :
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la croissance au sens strict : dimension de l'organe
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l'évolution du développement : multiplication du nombre d'organes
Tout végétal se développe au cours de sa vie et son évolution est caractérisée par :
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La croissance des racines;
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La multiplication des cellules
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Le développement du feuillage
Mais ces évolutions sont liées à la durée de vie de la plante en question, à son cycle de floraison et aux conditions climatiques.
La croissance des cellules végétales s'effectue à l'intérieur d'un cadre rigide : la paroi. La paroi cellulaire est une spécificité des végétaux, elle n'est pas présente dans la cellule animale par exemple.
La paroi végétale est composée de :
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polysaccharides (par exemple la cellulose),
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d'une armature microfibrillaire de cellulose,
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d'une matrice (pâte composée de pectines, d'hémicellulose et de protéines).
Durant la mitose, les cellules filles mettent en place une paroi pour finaliser la division. La première paroi alors formée est appelée paroi primaire.
La matrice qui compose cette paroi primaire est molle et permet l'accès de nouvelles molécules à l'intérieur de la matrice, élargissant la paroi et provoquant la croissance de la cellule et donc de la plante.
Un dépôt de couches successives fabriqué par la cellule provoquera l'apparition d'une paroi secondaire. C'est cette couche qui contient les caractéristiques principales de la plante ( Exemple : Présence de Lignine = rigidité de l'arbre ). Après la formation de cette seconde paroi, la croissance de la cellule n'est plus possible.
Mais ce mécanisme de croissance implique aussi l'eau qui provoque une pression sur les parois de la cellule lors de son entrée dans la cellule. Cette pression est appelée : Pression de turgescence et est à l'origine de la création des parois et donc de la croissance de la plante.
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Le milieu extracellulaire est moins concentré que la vacuole cellulaire. Quand l'eau entre dans la cellule, cette dernière gonfle et exerce une pression de turgescence sur la paroi. Lorsque la paroi est primaire et donc molle, la pression pousse la paroi à s'élargir.
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Le milieu extérieur étant à une même concentration que la vacuole, l'échange d'eau ne se produit pas et la cellule n'exerce aucune pression sur la paroi. C'est pourquoi la turgescence est dite nulle. La plasmolyse (8) est limite et la croissance n'a pas lieu.
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Le milieu extérieur étant plus concentré que la vacuole, l'eau sort de la cellule. Ce phénomène s'appelle la plasmolyse.
L'auxine
Les hormones contrôlent le taux, l'orientation et l'accroissement des cellules. Cependant les mécanismes par lesquels certaines hormones végétales affectent la forme et la biosynthèse des parois cellulaires sont presque totalement inconnus.
L'auxine ou AIA, a été la première hormone végétale mise en évidence. C'est Darwin qui, en 1881, parvient à la repérer grâce à des expériences sur les coléoptiles d'avoine (9) vers la lumière.
Cette enzyme végétale est synthétisée dans le méristème apical (10) des tiges. Sa synthèse, comme pour chaque protéine résulte d'un acide aminé. Quand elle est synthétisée, elle se déplace pour aller vers les cellules cibles afin de modifier la façon dont elles fonctionnent.
L'auxine est capable de contrôler la croissance végétale grâce à deux mécanismes :
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L'auxine est capable de rompre les fibrilles de cellulose et ainsi de déstabiliser les parois. Cette affaiblissement des parois les rend flexibles et plus vulnérables à la pression de turgescence. La croissance de la plante est donc relancée.
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L'auxine agit également sur l'activité génétique car elle est capable d'activer des gènes favorables à la croissance. La synthèse de ces protéines est rendue plus active avec l'auxine qui a le rôle d'induire une plus grande transcription.
L'auxine migre généralement du côté éclairé de la plante vers le côté sombre. C'est un moyen pour elle d'intervenir en faisant croître les parties non éclairées de la plante. Ce phénomène est expliqué simplement par une expérience réalisée par Darwin, qui montre que des coléoptiles d'avoine éclairés latéralement vont s'orienter vers la lumière pour pouvoir en profiter ( Phénomène de photoprisme positif )
Nous retenons que :
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La paroi des cellules végétales en extension est essentiellement composée de polysaccharides, dont la cellulose et les hémicelluloses
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La pression de turgescence cellulaire et l'élasticité des parois permettent la croissance cellulaire.
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L'auxine est facteur de croissance et une hormone végétale qui contrôle la croissance cellulaire :
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Elle est synthétisée par l'apex des tiges.
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Elle possède une double action : une action à court terme sur la plasticité de la paroi ; une action à plus long terme sur l'expression de gènes qui participent à la croissance végétale.
