Paroi et croissance

Le paradoxe : Par sa rigidité, la paroi impose sa forme à la cellule et la protège contre les variations de pression ou de tension qui pourraient modifier cette forme. En même temps, chez la cellule jeune, les variations de taille dûes à la croissance impliquent obligatoirement une malléabilité importante de la paroi. La paroi doit donc avoir conjointement deux propriétés apparemment contradictoires :

  • L'élasticité (réversible), qui garantit le maintien de la forme surtout lors de modifications rapides de tension,

  • La plasticité (irréversible), qui permet, surtout à long terme, des variations importantes de taille dûes à la croissance.

Ces propriétés doivent être mises en relation avec l'architecture tridimensionnelle de la paroi. Les mécanismes de régulation hormonale de la plasticité au cours de la croissance cellulaire seront étudiés dans le chapitre "Croissance"

Fig. 01 : Croissance cellulaire
Fig. 01 : Croissance cellulaire

De manière très schématique, une cellule méristématique de tige ou de racine grandit de 10 à 20 fois principalement en longueur (élongation) en quelques dizaines d'heures (2 jours).

Les propriétés de la paroi cellulaire peuvent être mises en évidence par une expérience simple.

Des échantillons en croissance (coléoptiles, par exemple) tués (donc réduits à des fantômes de paroi) sont placés dans un extensomètre, et soumis à une traction suivie d'un relâchement. Les déformations des échantillons sont enregistrées. La même expérience est effectuée sur des échantillons incubés (avant d'être tués) dans une solution d'auxine (rouge) ou dans de l'eau pure (bleu).

Fig. 02 : plasticité et élasticité de la paroi
Fig. 02 : plasticité et élasticité de la paroi

Les échantillons sont soumis, dans un extensomètre, à une traction (+) puis relâchés (-).

Les déformations (en micromètres) sont enregistrées pour des échantillons incubées avec (rouge) ou sans (bleu) auxine.

P = déformation plastique irréversible ; E = déformation élastique réversible.

On constate chez les témoins que la déformation due à la traction se décompose au niveau du relâchement en une composante élastique réversible (E) et une composante plastique irréversible (P).

Chez les échantillons incubés préalablement dans de l'auxine, la composante élastique réversible (E) n'est pas sensiblement modifiée. Par contre, la composante plastique irréversible (P) est devenue nettement plus importante.

On en déduit que l'auxine augmente la plasticité pariétale et par là même permet la croissance. Il faut ajouter que la déformation expérimentale n'a lieu que si une traction est appliquée à l'échantillon.

In vivo, c'est la pression de turgescence qui joue ce rôle.

Légende :
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S'exercer
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