Vacuole et turgescence

La vacuole, par sa concentration en solutés (donc par sa pression osmotique et son potentiel hydrique) et en relation avec la pression exercée par la paroi cellulaire, règle la turgescence de la cellule.

Chez les végétaux, cette turgescence est responsable du maintien de la forme cellulaire et finalement du port du végétal lui-même. Les modalités physiologiques des échanges transmembranaires, ainsi que la notion de potentiel hydrique qui règle ces échanges, seront approfondies dans la chapitre de Physiologie Végétale consacré à "La plante et l'eau". Nous nous contenterons, ici, d'une simple mise en évidence des concepts essentiels.

Cette série de schémas montre trois états de la cellule qui dépendent des concentrations relatives du milieu extérieur et de la vacuole :

Turgescence maximum

Lorsque le potentiel hydrique de la vacuole est inférieur (plus négatif) à celui du milieu extérieur (par exemple, concentration donc pression osmotique plus forte si d'autres pressions ne jouent pas) : l'eau à tendance à entrer dans la cellule. Celle-ci gonfle et applique une pression sur la paroi cellulaire. En l'absence de paroi, la cellule éclaterait (c'est ce qui arrive avec des cellules animales). En présence de la paroi, le phénomène s'équilibre quand la pression interne est contrebalancée par la contre-pression exercée par la paroi. La turgescence maximum est réalisée lorsque le milieu extérieur a un potentiel hydrique nul (par exemple de l'eau pure).

Plasmolyse

Lorsque le potentiel hydrique de la vacuole est supérieur (moins négatif) à celui du milieu extérieur (par exemple, concentration donc pression osmotique plus faible si d'autres pressions ne jouent pas) l'eau à tendance à sortir de la cellule. Le volume vacuolaire (donc le volume cellulaire) diminue. La membrane plasmique se "décolle" de la paroi qui n'exerce plus aucune contre-pression. Ce phénomène est irréversible si les jonctions alors intercellulaires (plasmodesmes) sont rompues ; sinon, la cellule s'alimentera en eau chez les cellules voisines, par les liaisons intercellulaires des plasmodesmes.

Plasmolyse limite

C'est le cas limite. Toute variation de pression du milieu extérieur peut provoquer une plasmolyse ou une turgescence.

Etat normal de la cellule

La turgescence maximum n'est obtenue qu'expérimentalement ; la plasmolyse est le plus souvent léthale.

Les cellules sont toujours dans un état de turgescence plus ou moins fort situé entre les deux limites.

Toute variation de la turgescence (au dessus du seuil de plasmolyse limite) peut être réversible. Les variations de turgescence se traduisent par un port plus ou moins "gonflé" de la plante. Une baisse de turgescence se traduit au niveau de la plante entière par un "ramolissement" des organes, que l'on appelle, selon les cas, le flétrissement ou la fanaison.

Légende :
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