Vidéo de la leçon: Tissus végétaux Biologie

Transcription de la vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à décrire la structure et la fonction des différents tissus présents dans les plantes. Nous découvrirons comment faire la distinction entre les tissus végétaux simples et complexes, en examinant spécifiquement la structure et la fonction des trois tissus végétaux simples: parenchyme, collenchyme et sclérenchyme. Nous allons également en apprendre davantage sur la structure et la fonction des tissus complexes qui constituent le système vasculaire de la plante, le xylème et le phloème.

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le céleri est si croquant ou pourquoi les poires ont une texture un peu granuleuse? Les différents tissus végétaux contiennent différents types de cellules avec divers composants chimiques et structurels qui leur donnent leurs propriétés uniques, que nous découvrirons en détail dans cette vidéo.

Un tissu est un groupe de cellules spécialisées qui remplissent une fonction particulière. Il existe deux principaux types de tissus dans les plantes, les tissus simples et les tissus complexes, autrement appelés tissus composés. Regardons d’abord les tissus simples. Les tissus simples sont généralement composés d’un seul type de cellule, ou du moins leurs cellules ont majoritairement des structures et des fonctions très similaires. Par exemple, cette micrographie d’une feuille de plante montre certaines cellules dans un type de tissu simple. Et comme vous pouvez le voir, toutes les cellules ont une forme rectangulaire similaire et contiennent de petites sphères vertes, qui représentent leurs organites chloroplastes.

Les tissus complexes, autrement appelés tissus composés, sont constitués de plusieurs types de cellules différentes, qui varient non seulement dans leur structure mais aussi dans leur fonction. Les tissus composés se trouvent principalement dans les régions vasculaires de la plante, appelées faisceaux vasculaires. Les faisceaux vasculaires sont responsables du transport de substances telles que l’eau ou les produits de la photosynthèse vers les parties de la plante qui en ont besoin. Vous pouvez voir plusieurs faisceaux vasculaires dans cette micrographie d’une coupe transversale de la tige d’un tournesol, dont l’un a été entouré en rose. Chaque faisceau vasculaire ne se compose principalement que de deux tissus complexes, le xylème et le phloème.

Chacun de ces tissus complexes est constitué de différentes cellules avec des structures très différentes. Nous pouvons également comparer ces tissus composés avec les trois tissus simples que nous observons dans la plante, le parenchyme, le collenchyme et le sclérenchyme, qui se trouvent à l’extérieur de chaque faisceau vasculaire. Chacun de ces tissus simples contient des cellules qui ont une structure et une fonction très similaires, bien que leur taille varie légèrement. Alors que les tissus du parenchyme constituent la majeure partie de la région centrale des tiges, des feuilles et des racines des plantes, les tissus du collenchyme fournissent principalement un support structurel et une certaine flexibilité et se trouvent généralement juste sous la couche externe des cellules végétales, appelée épiderme. Les tissus du sclérenchyme procurent également un soutien mécanique robuste, principalement aux faisceaux vasculaires.

Voyons un peu plus en détail la structure et les fonctions de ces différents tissus, en commençant par les simples tissus de parenchyme. Les cellules de parenchyme constituent les tissus mous et charnus à l’intérieur de diverses parties de plantes non ligneuses, telles que les feuilles, la tige et les racines. Cette figure représente des cellules de parenchyme agrandies provenant d’un tubercule de pomme de terre. Les tubercules de ce type font partie du système racinaire de la pomme de terre, responsable du stockage des sucres. Et en règle générale, c'est la partie que nous, les humains, consommons. Ces sucres sont stockés sous forme d'amidon dans ces cellules du parenchyme, ce qui nous donne la première fonction du tissu du parenchyme, le stockage des nutriments.

Dressons une liste des caractéristiques structurelles et fonctionnelles distinctives des cellules du parenchyme que nous allons observer au fur et à mesure. Vous pouvez voir que les cellules du parenchyme sont toutes rondes ou ovales. La plupart des cellules du parenchyme ne sont pas encore spécialisées. Elles ont donc le potentiel de se différencier en plus ou moins n’importe quel type de cellules végétales. Mais elles partagent toutes des caractéristiques de base similaires. Par exemple, la plupart des cellules du parenchyme possèdent un grand nombre de chloroplastes et des parois minces en cellulose. Les cellules du parenchyme sont vivantes et ont de nombreuses fonctions en plus du stockage des nutriments. Elles peuvent stocker de l’eau dans leur grande vacuole permanente. Et de nombreuses cellules du parenchyme sécrètent de la sève qui est stockée dans ces vacuoles. Les cellules du parenchyme peuvent produire leur propre nourriture en utilisant l’eau stockée et le dioxyde de carbone de l’air pour réaliser la photosynthèse. Les cellules de parenchyme ont également tendance à avoir d’autres rôles variés, tels que les échanges gazeux, pour obtenir ce dioxyde de carbone dont elles ont besoin pour la photosynthèse.

Regardons maintenant un autre tissu simple, le collenchyme. Les tissus du collenchyme sont constitués de longues cellules aux parois cellulaires épaisses qui confèrent à une plante sa structure, un soutien et une certaine élasticité, en particulier aux jeunes tiges, et sont donc essentiels dans les régions en croissance de la plante. Cette figure représente une coupe transversale de cellules du collenchyme qui se trouvent juste en dessous de l’épiderme d’un brin de céleri. Le céleri est croquant car le rôle principal du collenchyme est de fournir un support mécanique à ces régions en croissance. Elles permettent également une certaine flexibilité. Les tissus du collenchyme, comme le parenchyme, sont généralement constitués de cellules vivantes. Comme vous pouvez le voir, les cellules du collenchyme sont généralement de forme rectangulaire, et elles ont tendance à être plus longues que les cellules de parenchyme. Et elles ont une paroi cellulaire épaisse qui est renforcée par une substance en plus de la cellulose appelée pectine, qui rajoute un soutien mécanique à la tige.

Voyons ensuite notre dernier tissu végétal simple, le sclérenchyme. Les cellules du sclérenchyme sont les plus résistantes des trois types de tissus simples. Leur résistance mécanique est due à leur épaisse paroi cellulaire qui fournit un support dans les tiges et les feuilles, par exemple autour des faisceaux vasculaires. Cette figure représente la structure des cellules du sclérenchyme présentes dans le fruit d’un poirier. La taille et la forme des cellules du sclérenchyme varient davantage que dans les deux autres types de tissus simples. Mais elles sont généralement reconnaissables par leur paroi cellulaire plus épaisse. Les plantes n'ont pas de squelette comme nous, les humains, mais ces cellules sclérenchymateuses robustes leur permettent de se tenir debout et de rester rigides. Les parois cellulaires des tissus du sclérenchyme sont constituées de cellulose, d’hémicellulose et d’un composé chimique appelé la lignine. La lignine tue les cellules lorsqu’elle les imperméabilise. Les tissus de sclérenchyme lignifiés sont donc techniquement morts. C’est aussi cette lignine qui donne la texture granuleuse au fruit de la poire.

Examinons maintenant les tissus végétaux composés, en commençant par le xylème. Comme nous l’avons mentionné précédemment, le xylème est un exemple de tissu vasculaire végétal, ce qui signifie qu’il est impliqué dans le transport. Le xylème est responsable du transport de l’eau et des ions minéraux dissous, qui sont absorbés du sol par les racines d’une plante, puis transportés à travers le xylème vers toutes les parties de la plante qui pourraient en avoir besoin. Par exemple, les cellules du parenchyme des feuilles nécessiteront de l’eau pour la photosynthèse. Le tissu du xylème se compose de deux types principaux de cellules que l’on peut voir dans cette figure: les vaisseaux du xylème, autrement dit les trachéides, et les fibres du xylème.

La paroi des vaisseaux du xylème est faite de cellules du sclérenchyme, qui sont lignifiées et donc mortes. La lignine contenue dans leur paroi cellulaire les imperméabilise et apporte un soutien structurel supplémentaire à la plante. Les cellules d'un vaisseau de xylème sont empilées bout à bout et leurs parois terminales sont rompues pour former un tube creux. Cela permet à l’eau et aux minéraux dissous d’être aspirés comme à travers une paille. Les fibres du xylème sont également lignifiées et non vivantes, et leur rôle principal est de fournir un soutien mécanique.

Examinons maintenant un autre type de tissu complexe, le tissu du phloème. Le phloème est un autre type de tissu végétal vasculaire qui transporte principalement les produits de la photosynthèse vers les cellules d’une plante. Ces produits de la photosynthèse, parfois appelés assimilats, sont des solutés organiques sous forme de sucres dissous et d’acides aminés, qui sont nécessaires dans diverses régions de la plante. Ces substances sont transportées principalement depuis les feuilles, car c'est là que se produit la plus grande partie de la photosynthèse, vers tous les tissus de la plante en montant et en descendant dans la tige, car les sucres et les acides aminés sont requis par presque toutes les cellules de la plante.

Le tissu du phloème se compose de quatre principaux types de cellules que vous pouvez voir dans cette figure: les membres du tube criblé, également appelés éléments du tube criblé, les cellules compagnes, les fibres et les scléréides, qui sont représentés ici comme une seule cellule noire. Les éléments du tube criblé sont de longues colonnes creuses de cellules fusionnées bout à bout. Mais contrairement aux vaisseaux du xylème, leurs parois terminales ne sont pas complètement décomposées. Au lieu de cela, il y a des parois criblées entre chaque élément du tube criblé adjacent, qui, comme un tamis, ont des trous qui permettent aux solutés de passer à travers. Afin de rendre les membres du tube criblé creux, la majorité de leurs organites se décomposent et les cellules matures sont dépourvues de noyau.

Les cellules compagnes sont connectées aux membres du tube criblé par des canaux dans leur paroi cellulaire appelés plasmodesmes, qui relient le cytoplasme des deux cellules. Les cellules compagnes sont des exemples de cellules spécialisées du parenchyme, donc ces cellules sont vivantes. Les fibres et les scléréides sont des exemples de cellules du sclérenchyme, et elles possèdent des parois cellulaires épaisses pour fournir un support structurel aux vaisseaux du phloème. Maintenant que nous disposons de plus d'informations sur les tissus végétaux, révisons ce que nous avons appris en répondant à une question pratique.

Quel est le type de tissu simple chez les plantes décrit ci-dessous? Le tissu a des cellules de forme ovale ou ronde, entourées de minces parois cellulaires en cellulose et pouvant contenir des chloroplastes.

On nous demande de déterminer quel type de tissu simple possède ces caractéristiques structurelles. Pour y voir plus clair, comparons les trois tissus simples des plantes à l'aide d'un tableau et définissons quelques termes clés au passage. Les tissus simples sont généralement composés d’un seul type cellulaire. Ou du moins la majorité des cellules ont des structures et des fonctions très similaires. Il existe trois types différents de tissus simples chez les plantes: le parenchyme, le collenchyme et le sclérenchyme. Les dessins sous le tableau correspondent à la forme et à la structure typiques des cellules de chaque type de tissu simple.

Les cellules du parenchyme sont généralement de forme ovale ou ronde, tandis que les cellules du collenchyme ressemblent généralement à des rectangles allongés. Et comme vous pouvez le voir, la forme et la taille des cellules du sclérenchyme varient considérablement. Vous remarquerez peut-être que la paroi des cellules du parenchyme est la plus mince des trois types de tissus. Et ces parois sont faites de cellulose. Les cellules du collenchyme ont des parois cellulaires plus épaisses, renforcées par une substance appelée pectine qui fournit un support mécanique. La paroi des cellules du sclérenchyme est la plus épaisse des trois types pour par exemple soutenir structurellement et fournir une force aux vaisseaux de transport de la plante. Ces parois cellulaires sont renforcées par des substances solides, comme la lignine, qui leur confèrent cette résistance.

Les cellules du parenchyme contiennent également des chloroplastes, car l’une de leurs nombreuses fonctions est de réaliser la photosynthèse. Les cellules du collenchyme peuvent également contenir des chloroplastes, mais il est peu probable qu’elles soient aussi nombreuses que dans une cellule du parenchyme. Les cellules du sclérenchyme sont considérées comme non vivantes, ce qui est dû à la lignine qui imperméabilise leur paroi. Il est donc inutile que les cellules du sclérenchyme contiennent des chloroplastes, car l'eau nécessaire à la photosynthèse ne pourrait pas traverser leur paroi. Reprenons les informations de la question pour découvrir le type de tissu simple qu'elle décrit.

La question décrit la forme générale des cellules comme étant ovale ou ronde. Cela suggère que les cellules pourraient se trouver dans les tissus du parenchyme plutôt que dans le collenchyme, puisque celui-ci contient de longues cellules rectangulaires. Comme les cellules du sclérenchyme sont de forme variable, les cellules de la question n’excluent pas nécessairement le sclérenchyme. Alors continuons avec les autres fonctionnalités. La question indique également que les parois cellulaires de ces cellules sont minces et constituées de cellulose. Cela démontre une fois de plus qu’elles se trouvent dans les tissus du parenchyme, car les cellules du collenchyme et du sclérenchyme ont des parois cellulaires plus épaisses qui sont renforcées par d'autres substances, comme la pectine et la lignine.

La question nous dit que les cellules de ce tissu peuvent contenir des chloroplastes. Nous savons que ces organites peuvent être contenus soit dans le parenchyme, soit dans le collenchyme, mais pas dans les cellules du sclérenchyme. D’après ces preuves, nous pouvons déduire que ces cellules ont peu de chances de se trouver dans les tissus de collenchyme ou de sclérenchyme, mais elles réunissent tous les critères nécessaires pour appartenir aux tissus simples du parenchyme.

Passons en revue certains des points clés que nous avons abordés dans cette vidéo. Les tissus simples sont constitués de cellules très semblables dans leur structure et leur fonction, par exemple, dans les plantes, il s’agit des trois tissus simples du parenchyme, du collenchyme et du sclérenchyme. Alors que les tissus du parenchyme ont des fonctions variées qui incluent la photosynthèse et le stockage de l’eau et des éléments nutritifs, le rôle du collenchyme et du sclérenchyme est de fournir un support structurel aux différentes régions de la plante, le collenchyme permettant également une certaine élasticité aux régions en croissance.

Les tissus complexes sont constitués de différentes cellules ayant des structures et des fonctions variées, par exemple les tissus du xylème et du phloème qui constituent le faisceau vasculaire des plantes. Les tissus du xylème ont pour fonction de transporter l'eau et les minéraux dissous des racines vers les autres parties de la plante. Et les tissus du phloème servent à transporter les sucres et les acides aminés du site de la photosynthèse, généralement dans les feuilles, aux parties de la plante qui en ont besoin.