Spécialisation des cellules et morphogénèse végétale

Les cellules méristématiques sont des cellules de type embryonnaire donc non spécialisées. Au cours du développement de la plante, ou morphogénèse, les cellules acquièrent des structures et des fonctions qui leur permettent d'assurer un rôle particulier dans le végétal. Au cours de ce TP, quelques exemples de cellules spécialisées seront observés.

(les coupes, les préparations microscopiques et les réglages de microscopes ont été réalisés par des élèves de 1ère S)

Coupe transversale de feuille observée au microscope (X400)

On observe que la feuille est structurée en 4 couches (survoler la photo avec le pointeur de la souris). Un épiderme supérieur et un épiderme inférieur perforés de stomates qui permettent les échanges gazeux. sous l'épiderme supérieur, un parenchyme palissadique formé de cellules très riches en chlorophylle, pigment qui permet de capter la lumière. Enfin, un parenchyme lacuneux dont les espaces intercellulaires assurent le stockage et la circulation des gaz.

Epiderme de feuille, observation à plat au microscope (X400)

Les stomates sont des structures formées de deux cellules stomatiques qui délimitent une ouverture appelée ostiole. Ils fonctionnent comme de véritables "bouches" microscopiques et contrôlent les entrées et sorties de gaz dans la feuille (O2, CO2, vapeur d'eau)

Coupe transversale de tige (à gauche) et coupe longitudinale de tige(à droite) observées au microscope (X400)

Les vaisseaux conducteurs de sève observés ici sont des cellules qui se sont allongées et qui se sont vidées de leur contenu cytoplasmique : ce sont donc des cellules mortes. Leur paroi forme des structures moléculaires en spirales rigides qui permettent d'assurer une forme tubulaire nécessaire au transport de la sève brute (eau + sels minéraux).

Ainsi, les vaisseaux apportent l'eau et les sels minéraux vers la feuille. Les stomates permettent l'entrée du CO2 vers l'intérieur de la feuille et le rejet de l'O2 dans l'atmosphère. Le CO2 est stocké et circule à travers les cellules du parenchyme lacuneux jusqu'aux cellules du parenchyme palissadique. Ces dernières, grâce à leur chlorophylle abondante captent l'énergie lumineuse qui permet la transformation du CO2 absorbé en matière organique, et ceci en présence d'eau (photosynthèse)

Chacunes de ces cellules spécialisées assure donc une fonction particulière qui permet à la plante de réaliser la photosynthèse.