1ère année Pharmacie – Biologie végétale
INTRODUCTION A L’HISTOLOGIE VEGETALE
I-
DEFINITION L’histologie végétale est l’étude des tissus qui composent les organes végétaux. Elle repose en grande partie sur la nature de la paroi des cellules formant les différents tissus.
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Un tissu est un ensemble de cellules (homogènes ou hétérogènes) ayant la même origine, subit la même différenciation et qui exerce une fonction commune.
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Il existe des tissus d’origine primaire et d’autres d’origine secondaire.
Les tissus d’origine primaire : -
Ils sont produits par des méristèmes primaires (apical et racinaire) appelé aussi procambium. Ces méristèmes sont composés d’un ensemble de cellules indifférenciées qui se divisent sans cesse.
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Les cellules résultant des mitoses méristématiques se différencient, assurant la croissance en longueur des axes caulinaires et radiculaires.
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Les tissus d’origine primaire sont :
Les tissus de revêtements ;
Les parenchymes ;
Les tissus et cellules de soutien ;
Les tissus conducteurs ;
Les tissus secréteurs. Les tissus d’origine secondaire: -
Les tissus d’origine secondaire sont produits par Les méristèmes secondaires : Cambium et Phellogène, qui se mettent en place à l’intérieur même des organes.
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Le phellogène produit les tissus de revêtement secondaires et le cambium produit les tissus conducteurs secondaires.
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Ces tissus assurent la croissance en épaisseur des organes chez les Dicotylédones et les Gymnospermes.
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Les tissus d’origine secondaire sont : o Les tissus de revêtement o Les tissus conducteurs 1
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Introduction à l’histologie végétale
Remarque : Les organes qui ne possèdent que les tissus primaires sont dits à structure primaire et ceux qui renferment des tissus secondaires sont dits à structure secondaire. II-
LA PAROI
Les cellules végétales sont entourées d’une paroi. Chez les cellules jeunes ; elle est plastique et extensible afin de permettre la croissance cellulaire. Elle est dite paroi primaire.
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Le constituant principal de la paroi primaire est un polysaccharide : la cellulose qui forme l’armature micro-fibrillaire de la paroi. Les microfibrilles de cellulose sont enchevêtrées et forment un maillage lâche. Elles sont enrobées d’une matrice amorphe (ou substance fondamentale) composée de pectine, d’hémicellulose et de protéines. Cette paroi cellulosique est perméable à l’eau.
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Les cellules sont soudées entre elles grâce à un ciment intercellulaire : la lamelle moyenne de nature pectique.
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Au cours de la différentiation ; les cellules peuvent aménager entre elles des espaces vides dits : méats qui résultent de la destruction localisée de la lamelle moyenne sous l’action de pectinases. Les méats forment un véritable réseau pour la circulation apoplasmique de l’eau et des gaz ( O2, CO2 , vapeur d’eau ).
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Les cellules communiquent entre elles par des plasmodesmes qui sont des interruptions de la paroi primaire et de la lamelle moyenne. Les plasmodesmes ne sont pas visibles au microscope photonique (diamètre environ 50 nm).
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Au cours de la différentiation, ils se concentrent dans des territoires de paroi qui restent minces : ce sont les ponctuations simples qui sont visibles au microscope photonique.
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Certaines cellules édifient en fin de croissance une paroi secondaire inextensible et plus ou moins épaisse. elle est pluristratifiée et les strates sont composées de micro fibrilles parallèles les unes aux autres.
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La matrice dans la paroi secondaire est composée d’hémicellulose et de protéines seulement. III-
LES MODIFICATIONS DE LA PAROI
La spécialisation fonctionnelle des cellules végétales s’accompagnent souvent d’une modification de la paroi comme : La lignification La subérification La cutinisation La minéralisation
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La lignification -
La lignine est un polymère de phénylpropane. Elle constitue un réseau qui interpénètre celui des microfibrilles de cellulose. Ce phénomène est dit : incrustation. La lignine rend la paroi rigide et hydrophobe.
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Les ponctuations simples ne sont pas affectées par la lignification.
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En général, la lignification conduit à la dégénérescence du protoplasme.
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Les tissus lignifiés ou sclérifiés sont les tissus de soutien et les tissus conducteurs de sève brute
La subérification : -
La subérine est un polymère lipidique hydrophobe.
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La subérification conduit à la mort des cellules concernées.
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Les tissus subérifiés sont des tissus de revêtement, protecteurs des organes qu’ils enveloppent.
La cutinisation : -
La cutine est aussi un composé lipidique hydrophobe. Elle se dépose en couche (la cuticule) sur la paroi externe des cellules de l’épiderme.
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La cuticule réduit la transpiration végétale et protège l’organe qu’elle entoure contre les agressions physiques, chimiques et biologiques du milieu.
La minéralisation : Le dépôt de calcium ou de silicium dans la paroi est un phénomène très répondu. Le premier est dit calcification et le second silicification. a- La calcification : Le calcium se dépose dans la paroi sous forme de carbonate (CaCO 3) cristallisé ou calcite. Il renforce la paroi des poils épidermiques de certaines espèces (chanvre, bourrache) et rend leur contact rugueux ; ils sont dits poils cystolithiques. Le carbonate de calcium peut également s’accumuler dans un rempli interne de la paroi et former un cristal. Une telle structure est dite Cystolithe. On le rencontre notamment chez le Caoutchouc (Ficus elastica) b- La silicification : C’est le dépôt d’oxyde de silice hydraté (SiO4, n H2O) dans la paroi. Il est fréquent dans la paroi des cellules épidermiques des feuilles de graminées comme l’alfa (Stipa tenacissima) qui sont coupantes au toucher. C’est aussi le cas des poils épidermiques de l’ortie dont l’extrémité est silicifiée.
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IV-
Introduction à l’histologie végétale
TECHNIQUE D’ETUDE HISTOLOGIQUE La technique de base pour l’étude des tissus végétaux repose essentiellement sur la nature de la paroi. Elle est dite technique de double coloration.
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Les organes à étudier sont coupés transversalement ou longitudinalement.
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Les coupes obtenues subissent les traitements suivants : L’eau de Javel pendant 20 minutes afin de détruire le contenu cytoplasmique. Il ne reste que les parois cellulaires. L’acide acétique pendant 1 minute pour neutraliser l’effet alcalin de l’eau de Javel. Vert de méthyl pendant 5 minutes. Rouge Congo pendant 3 minutes.
NB : Rinçage abondant des coupes après chaque étape. Résultats : Les parois cellulosiques sont colorées en roses Les parois lignifiées sont colorées en vert Les parois subérifiés sont colorées en marron Les parois cutinisées sont colorées en jaune
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