Paroi et spécialisation cellulaire
Chez les Trachéophytes (des Ptéridophytes aux Angiospermes) à partir des méristèmes caulinaire et racinaire, les cellules vont se différencier et réaliser de nombreux tissus. Ces tissus regroupent des cellules qui assurent une même fonction. Cette spécialisation fonctionnelle des tissus va de pair avec une différenciation structurale.
La différenciation d'organites, comme les chloroplastes, sera l’élément essentiel des cellules chlorophylliennes et permettra d'assurer la fonction photosynthétique.
De même, la différenciation des proplastes en amyloplastes sera la caractéristique principale des cellules des tissus de réserve.
La paroi joue elle aussi un grand rôle dans la différenciation cellulaire, tant au point de vue structural que fonctionnel.
La paroi des cellules jeunes qui grandissent est appelée paroi primaire. Elle est plastique et la régulation de cette plasticité permet la régulation de la croissance. Lorsque la croissance est terminée cette paroi se modifie. Dans certains cas, elle se consolide et perd simplement ses propriétés de plasticité en gardant une composition pectocellulosique proche de celle de la paroi primaire (c'est le cas des parenchymes). Dans d'autres cas, elle se modifie par addition de substances variées et joue alors dans la différenciation cellulaire.
Voyons sous forme d'un tableau quelques cas spectaculaires de différenciation pariétale :
Collenchyme | La paroi reste cellulosique mais s'épaissit de manière remarquable. La paroi est élastique. Le collenchyme est un tissu de soutien particulièrement développé chez les plantes herbacées. Il permet la rigidité de la tige mais aussi une certaine flexibilité. |
Sclérenchyme | La paroi s’imprègne d'une nouvelle substance : la lignine. Celle-ci forme un réseau qui interdit toute croissance et provoque la rigidité. Le sclérenchyme est un tissu de soutien. Cette sclérification peut être très localisée ou atteindre différents parenchymes. |
Trachéïdes | La paroi s’imprègne de lignine qui se localise en formant des ornementations particulières. La cellule devient rigide. La différenciation atteint un niveau de non retour puisque la cellule meurt. Elle forme alors un tube qui assure la conduction de l'eau et des sels minéraux. Les divers éléments communiquent par des amincissements de la paroi, les ponctuations. Il n'y a pas de communication ouverte entre ces éléments. |
Vaisseaux | La différenciation est semblable à celle des trachéides mais les parois transversales disparaissent. Les cellules bout à bout forment un tube continu qui assure la conduction de la sève. |
Epiderme | La paroi des cellules épidermiques se différencie sur sa face externe, soumise au milieu extérieur en s'imprégnant de substances hydrophobes (cires et cutine). L'épiderme assure la protection de la tige face à l'environnement desséchant de l'atmosphère. |
La situation peut être plus complexe. Le bois des Angiospermes (xylème secondaire) est constitué de vaisseaux (éléments conducteurs), de fibres (semblables à des fibres de sclérenchyme), et de parenchyme à paroi lignifiée (fonction de réserve).
Conclusion
La paroi cellulaire joue un rôle fondamental dans la différenciation structurale et fonctionnelle des cellules végétales.