Nous expliquons ce qu’est une cellule végétale, sa classification, ses parties et les types qui existent. Aussi, ses différences avec une cellule animale.
Qu’est-ce qu’une cellule végétale ?
La cellule végétale est celle qui compose de nombreux tissus des organismes appartenant au règne Plantae , c’est-à-dire les plantes . Les cellules végétales, comme les cellules animales, sont des eucaryotes , elles ont donc un noyau défini (dans lequel se trouve le matériel génétique), une membrane cellulaire et différents organites situés dans le cytoplasme.
Cependant, bien qu’elles partagent certaines caractéristiques, une cellule végétale typique se distingue parfaitement d’une cellule animale . Ces différences ne sont pas seulement dues à des critères morphologiques, dus aux besoins structurels des plantes, mais aussi aux fonctions qu’elles remplissent et au type de métabolisme qu’elles possèdent. La cellule végétale possède des structures distinctes qui lui permettent de mener à bien le processus de photosynthèse .
Tous les organismes appartenant au règne végétal sont des photoautotrophes, c’est-à-dire qu’ils sont capables de synthétiser leur propre nourriture grâce à la photosynthèse . Au cours de ce processus, à partir de matières inorganiques ( eau , gaz carbonique ) et en captant l’ énergie du soleil , les plantes produisent de la matière organique (glucose) qu’elles utilisent ou stockent, et de l’oxygène qu’elles libèrent dans l’atmosphère. Contrairement aux plantes, les animaux sont des hétérotrophes , ils ont donc besoin de se nourrir d’autres êtres vivants pour obtenir leur source de matière organique.
Malgré cette différence dans la façon dont elles obtiennent leur nourriture , les cellules végétales et animales effectuent la respiration cellulaire, un processus par lequel elles obtiennent de l’énergie ( ATP ) à partir de l’oxydation de la matière organique.
Les plantes ont développé différents types de cellules , chacune spécialisée pour des fonctions particulières. Les cellules végétales sont organisées en tissus, et ces tissus, à leur tour, sont organisés en trois systèmes tissulaires, chacun s’étendant dans tout l’organisme. La majeure partie du corps de la plante est constituée du système terrestre, qui a plusieurs fonctions, notamment la photosynthèse, le stockage et le support.
Le système vasculaire, un système de conduction complexe qui s’étend dans tout le corps de la plante, est responsable de la conduction de diverses substances, notamment l’eau, les minéraux dissous et les aliments (sucre dissous). Le système vasculaire fonctionne également pour renforcer et soutenir la plante . Le système épidermique fournit une couverture pour le corps de la plante. Les racines, les tiges, les feuilles, les parties florales et les fruits sont des organes, car chacun est composé des trois systèmes tissulaires.
Voir aussi: Tissu conjonctif
types de cellules végétales
Les organismes du règne végétal ont de nombreux types de cellules différents. Les botanistes distinguent, d’une part, les cellules initiales ou méristématiques (celles que l’on trouve dans les principaux centres de croissance et de division, où l’activité mitotique est constante) des cellules différenciées (dérivées des cellules méristématiques) et sont classées en :
- cellules du parenchyme . Ils sont responsables du soutien de l’organisme, de la sécrétion de nombreux composés tels que les résines, les tanins, les hormones, les enzymes et le nectar sucré, du transport et du stockage des substances , ainsi que de la photosynthèse elle-même. Ce sont les plus abondants, mais les moins spécialisés de l’organisme végétal.
- Cellules de collenchyme . Dotées d’une seule paroi primaire, elles sont vivantes à maturité et sont généralement allongées, ce qui leur confère traction, souplesse et résistance tissulaire , c’est-à-dire qu’elles sont des cellules de support structurelles en plastique. Les plantes n’ont pas le système squelettique osseux habituel de nombreux animaux; au lieu de cela, des cellules individuelles, y compris des cellules collenchymales, soutiennent le corps de la plante.
- Cellules de sclérenchyme . Ce sont des cellules dures et rigides, dont les parois secondaires contiennent de la lignine, ce qui les rend étanches. À la maturité de la plante, ils sont généralement déjà morts, sans cytoplasme , ne laissant qu’une cavité centrale vide. Son rôle principal est le soutien défensif et mécanique. Ils peuvent être des scléréides et des fibres. Les scléréidés sont des cellules de forme variable, communes dans les coquilles de noix et dans les noyaux de fruits tels que les cerises et les pêches. Les fibres sont de longues cellules effilées, se présentant souvent en plaques ou en touffes, et sont particulièrement abondantes dans le bois, l’écorce interne et les nervures des feuilles.
- cellules du xylème . Ce sont des cellules qui conduisent l’eau et les minéraux dissous des racines aux tiges et aux feuilles, et fournissent un soutien structurel. Les cellules du xylème peuvent être de deux types : les trachéides et les éléments vasculaires. Les trachéides et les éléments vasculaires conduisent l’eau et les minéraux dissous. Ils sont hautement spécialisés pour la conduite. Au fur et à mesure qu’ils se développent, les deux types de cellules subissent une mort cellulaire programmée et, par conséquent, sont creux, il ne reste que leurs parois cellulaires.
- Cellules du phloème . Ce sont des cellules qui conduisent les matières alimentaires, c’est-à-dire les glucides en solution qui se forment lors de la photosynthèse dans toute la plante et fournissent un support structurel. Ils peuvent être de deux types : des éléments de tubes criblés et des cellules d’accompagnement. Les éléments de tubes tamis sont joints bout à bout pour former de longs tubes tamis. Les éléments du tube criblé sont vivants à maturité mais bon nombre de leurs organites, y compris le noyau , la vacuole, les mitochondrieset les ribosomes, se désintègrent ou rétrécissent à mesure qu’ils mûrissent. Les éléments du tube criblé font partie des rares cellules eucaryotes qui peuvent fonctionner sans noyau. Adjacent à chaque élément de tamis se trouve une cellule complémentaire qui assiste le fonctionnement de l’élément de tamis. La cellule compagne est une cellule vivante et complète avec un noyau. On pense que ce noyau dirige les activités de la cellule compagne et de l’élément de tube tamis.
- cellules épidermiques . Chez la plupart des plantes, l’épiderme est constitué d’une seule couche de cellules aplaties. Les cellules épidermiques ne contiennent généralement pas de chloroplastes et sont donc transparentes afin que la lumière puisse pénétrer les tissus intérieurs des tiges et des feuilles. Dans les tiges et les feuilles, les tissus photosynthétiques se trouvent sous l’épiderme. Les cellules épidermiques des parties aériennes sécrètent une cuticule cireuse à la surface de leurs parois externes ; cette couche cireuse limite considérablement la perte d’eau des surfaces des plantes.
- cellules du périderme . Ce sont les cellules qui forment plusieurs couches cellulaires épaisses sous l’épiderme pour fournir une nouvelle couverture protectrice lorsque l’épiderme est détruit. Au fur et à mesure que la circonférence d’une plante ligneuse augmente, elle perd son épiderme et expose le périderme, qui forme l’écorce externe des tiges et des racines plus anciennes. Ils forment des structures complexes composées de cellules de liège et de cellules parenchymateuses du liège. Les cellules du liège meurent à maturité et leurs parois sont recouvertes d’une substance appelée subérine, qui aide à réduire la perte d’eau. Les cellules parenchymateuses du liège fonctionnent principalement comme stockage.
Parties et fonctions d’une cellule végétale
Une cellule végétale typique est constituée de :
- Membrane plasmique . Comme toutes les cellules, les cellules végétales possèdent une membrane constituée d’une double couche de lipides et de protéines qui distingue l’intérieur de la cellule de son extérieur, et leur permet de maintenir leurs marges de pression et de pH . De plus, la membrane plasmique régule l’entrée et la sortie des substances entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.
- noyau cellulaire . Comme toutes les cellules eucaryotes, les cellules végétales possèdent un noyau cellulaire bien défini, où se trouve le matériel génétique ( ADN ) organisé en chromosomes . La principale fonction du noyau est de protéger l’intégrité de l’ADN et de contrôler les activités cellulaires, c’est pourquoi on dit qu’il est le centre de contrôle de la cellule.
- paroi cellulaire . Les cellules végétales ont une structure rigide qui recouvre la membrane plasmique, composée principalement de cellulose, dont la fonction est d’apporter protection, rigidité, soutien et forme à la cellule. Deux parois peuvent être distinguées : une primaire et une secondaire, séparées par une structure appelée lamelle médiane. La présence de la paroi cellulaire empêche la croissance de la cellule elle-même et la force à s’épaissir en déposant des microfibres de cellulose.
- cytoplasme . Comme toutes les cellules, le cytoplasme est l’intérieur de la cellule et est constitué de l’hyaloplasme ou cytosol, une suspension aqueuse de substances et d’ ions , et des organites cellulaires.
- plasmodesmes . Ce sont les unités continues de cytoplasme qui peuvent traverser la paroi cellulaire et relier les cellules végétales du même organisme, permettant la communication entre le cytoplasme cellulaire et la circulation directe des substances entre elles.
- Vacuole . Il est présent dans toutes les cellules végétales, et c’est un groupe de compartiments fermés sans forme définie entourés d’une membrane plasmique appelée tonoplaste, qui contiennent de l’eau , des enzymes , des sucres, des sels, des protéines, des pigments et des résidus métaboliques. En général, les cellules végétales matures ont une grande vacuole, qui peut occuper jusqu’à 90 % du volume cellulaire. La vacuole est un organite multifonctionnel qui participe au stockage des substances, à la digestion, à l’osmorégulation et au maintien de la forme et de la taille des cellules végétales.
- plastides . Ce sont des organites qui sont responsables de la production et du stockage dans la cellule de substances essentielles pour des processus essentiels, comme la photosynthèse, la synthèse d’acides aminés ou de lipides . Il existe différents types de plastides, notamment :
- les chloroplastes . Ils stockent la chlorophylle (responsable de la coloration verte caractéristique des tissus végétaux) et constituent l’organite dans lequel s’effectue la photosynthèse.
- les leucoplastes . Ils stockent des substances incolores (ou peu colorées) et permettent la transformation du glucose en sucres plus complexes.
- les chromoplastes . Ils stockent des pigments appelés carotènes, qui déterminent, par exemple, la couleur des fruits, des racines et des fleurs.
- Appareil de Golgi . C’est un ensemble de saccules aplatis entourés d’une membrane, qui est responsable du traitement, de l’emballage et du transport (exportation) de différentes macromolécules , telles que les protéines et les lipides.
- Ribosomes . Ce sont des complexes macromoléculaires de protéines et d’ARN , situés dans le cytoplasme et dans le réticulum endoplasmique rugueux, dans lesquels la synthèse protéique se produit à partir des informations contenues dans l’ADN. Cette information génétique quitte le noyau sous forme d’ARNm (messager) et atteint le ribosome où elle est « lue et traduite » en une protéine spécifique.
- Réticulum endoplasmique . C’est un système complexe de membranes cellulaires qui englobe l’ensemble du cytoplasme cellulaire des eucaryotes, sous la forme de sacs aplatis et de tubules interconnectés qui sont en continuité avec la membrane nucléaire. Le réticulum endoplasmique est généralement divisé en deux parties qui ont des fonctions distinctes : le réticulum lisse, impliqué dans le métabolisme des lipides, le stockage du calcium et la détoxification cellulaire, et le réticulum rugueux, à la surface duquel de multiples ribosomes sont incrustés, et qui est responsable de la synthèse de certaines protéines et quelques modifications sur celles-ci.
- mitochondries . Ce sont de grands organites présents dans toutes les cellules eucaryotes, qui fonctionnent comme le centre énergétique de la cellule. La respiration cellulaire a lieu dans les mitochondries, à travers lesquelles la cellule parvient à générer l’énergie (ATP) dont elle a besoin pour ses fonctions.
Cellule animale
Les cellules animales, contrairement aux cellules végétales, n’ont pas de paroi cellulaire (ce qui les rend plus flexibles) ni de plasmodesmes, ni de vacuole centrale (elles ont généralement plusieurs vésicules beaucoup plus petites). Ils n’ont pas non plus de plastes, ce qui est logique si l’on se souvient qu’ils ne font pas de photosynthèse.
De même qu’il existe des organites exclusifs aux cellules végétales, il en existe d’autres qui ne sont présents que dans les cellules animales, en fonction de leurs exigences et de leurs besoins métaboliques. C’est le cas, par exemple, des centrioles, des peroxysomes et des lysosomes . Dans certains cas, les cellules animales sont pourvues de cils et de flagelles pour se déplacer , ce que les cellules végétales n’ont pas.
Il convient toutefois de préciser que lorsqu’il s’agit de cellules eucaryotes, les cellules végétales et animales ont des structures en commun : toutes deux ont un noyau cellulaire (qui abrite l’ADN), une membrane plasmique, un cytoplasme, des ribosomes libres et des organites membraneuses en commun, comme l’appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique lisse et rugueux et les mitochondries.
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