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Cette figure représente un vaisseau de phloème dans ses grandes lignes. En quoi les cellules compagnes sont-elles adaptées à leur rôle de transport actif de substances dans et hors des tubes criblés ? (A) Elles contiennent de nombreuses mitochondries qui fournissent de l’énergie grâce à la photosynthèse. (B) Elles contiennent de nombreuses mitochondries qui fournissent de l’énergie grâce à la respiration cellulaire. (C) Elles contiennent une grande vacuole qui leur permet de rester stables et turgescentes. Ou (D) elles contiennent de nombreux noyaux qui fournissent de l’énergie grâce à la photosynthèse.
Avant de répondre à cette question, supprimons les choix de réponses afin d’avoir plus de place pour travailler.
Tout comme les humains ont des vaisseaux sanguins pour transporter des substances à travers le corps, certaines plantes ont aussi des vaisseaux pour transporter des substances. On appelle ces vaisseaux le xylème et le phloème. Vous vous rappelez sans doute que les plantes effectuent la photosynthèse, une réaction chimique dans laquelle l’énergie lumineuse est utilisée pour convertir le dioxyde de carbone et l’eau en glucose et en oxygène. L’eau nécessaire à la photosynthèse est absorbée par les racines, puis transportée vers le haut de la plante dans les vaisseaux de xylème. Le glucose produit par la photosynthèse est principalement transformé en saccharose et transporté dans toute la plante dans les vaisseaux de phloème.
La question porte sur le phloème, regardons donc plus en détail les structures du phloème. Le principal vaisseau de transport du phloème est le tube criblé, qui est composé d’éléments de tube criblé empilés bout à bout. Les éléments de tube criblé sont des cellules vivantes dont les noyaux et les organites se sont dégradés, laissant un espace creux à l’intérieur. Cet espace permet aux substances dissoutes comme le saccharose de circuler facilement à travers le tube criblé.
Les parois terminales des éléments de tube criblé sont partiellement dégradées pour former ce que l’on appelle des parois criblées. Les parois criblées contiennent des pores à travers lesquels le saccharose dissous peut passer, ce qui lui permet de se déplacer facilement d’un élément de tube criblé à l’autre.
Une cellule spécialisée, appelée cellule compagne, est étroitement associée à chaque élément du tube criblé. Les cellules compagnes sont connectées aux éléments de tube criblé via des canaux étroits appelés plasmodesmes, à travers lesquels les molécules de sucre peuvent être transportées dans et hors du tube criblé.
Maintenant que nous avons une image plus claire de la structure du phloème, voyons comment les substances sont transportées dans toute la plante via le phloème.
Supposons qu’il fait sombre et que les feuilles de la plante ont besoin du sucre qui est stocké dans les racines. Premièrement, les sucres complexes qui sont stockés dans les racines sont convertis en saccharose. Le saccharose diffuse ensuite dans les cellules entourant le phloème. Ensuite, le saccharose est activement transporté dans les cellules compagnes. De là, il peut diffuser dans les éléments de tube criblé via les plasmodesmes.
Le faible potentiel hydrique généré dans les éléments de tube criblé fait que l’eau pénètre dans le phloème par osmose. Cela génère une pression de turgescence élevée, qui transporte le saccharose vers le haut ou vers le bas du tube criblé par un processus appelé débit massique. Et les sucres finiront par se retrouver dans les feuilles qui en ont besoin. Notez que le saccharose doit être activement transporté depuis cellules où il est stocké et diffuser dans les cellules compagnes.
Vous vous souvenez peut-être que le transport actif nécessite de l'énergie et vous pouvez probablement imaginer que le transport des sucres dans les cellules compagnes nécessite beaucoup d'énergie. Parmi d’autres adaptations, les cellules compagnes contiennent donc de nombreuses mitochondries. Cela leur permet de réaliser la respiration cellulaire à un rythme soutenu, et donc de libérer beaucoup d’énergie.
En revenant à nos choix de réponses, nous sommes maintenant en mesure de trouver la bonne. Nous avons appris que les cellules compagnes contiennent de nombreuses mitochondries, qui fournissent l’énergie nécessaire pour transporter activement des substances dans et hors des éléments de tube criblé. Donc la (A) et la (B) pourraient être nos bonnes réponses.
Si nous étudions ces choix de réponses plus en détail, nous pouvons voir que la réponse (A) affirme que les mitochondries fournissent de l’énergie grâce à la photosynthèse. C’est faux, car la photosynthèse est le processus par lequel l’énergie lumineuse est captée et stockée sous la forme de molécules de glucose. De plus, la photosynthèse a lieu les chloroplastes, pas dans les mitochondries. Les mitochondries, parfois appelées les centrales énergétiques de la cellule, sont les organites qui fournissent de l’énergie grâce à la respiration cellulaire.
Par conséquent, la bonne réponse est la réponse (B). Elles contiennent de nombreuses mitochondries qui fournissent de l’énergie grâce à la respiration cellulaire.
