Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Structure cellulaire végétale
- Parties de cellules végétales
- Types de cellules végétales
- Cellules végétales vs cellules animales
- Importance des plantes
- Plantes et photosynthèse
- Réactions claires et sombres
La cellule est la plus petite unité de vie chez les plantes et les animaux. Une bactérie est un exemple d'organisme monocellulaire, alors qu'un humain adulte est constitué de milliers de milliards de cellules. Les cellules sont plus qu'importantes - elles sont vitales pour la vie telle que nous la connaissons. Sans cellules, aucun être vivant ne survivrait. Sans cellules végétales, il n'y aurait pas de plantes. Et sans plantes, tous les êtres vivants mourraient.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les plantes, composées de divers types de cellules organisées en tissus, sont les principaux producteurs de la Terre. Sans cellules végétales, rien ne pourrait survivre sur Terre.
Structure cellulaire végétale
En général, les cellules végétales sont en forme de rectangle ou de cube et sont plus grandes que les cellules animales. Cependant, elles ressemblent aux cellules animales en ce qu’elles sont des cellules eucaryotes, ce qui signifie que l’ADN des cellules est enfermé à l’intérieur du noyau.
Les cellules végétales contiennent de nombreuses structures cellulaires qui remplissent des fonctions essentielles au fonctionnement et à la survie de la cellule. Une cellule végétale est composée d'une paroi cellulaire, d'une membrane cellulaire et de nombreuses structures liées à la membrane (organites), telles que des plastides et des vacuoles. La paroi cellulaire, l'enveloppe extérieure la plus rigide de la cellule, est en cellulose et fournit un support et facilite les interactions entre les cellules. Il se compose de trois couches: la paroi cellulaire primaire, la paroi cellulaire secondaire et la lamelle moyenne. La membrane cellulaire (parfois appelée membrane plasmique) est le corps externe de la cellule, à l'intérieur de la paroi cellulaire. Sa fonction principale est de fournir de la force et de protéger contre les infections et le stress. Il est semi-perméable, ce qui signifie que seules certaines substances peuvent le traverser. Une matrice semblable à un gel à l'intérieur de la membrane cellulaire s'appelle cytosol ou cytoplasme, à l'intérieur de laquelle se développent tous les autres organites cellulaires.
Parties de cellules végétales
Chaque organite d’une cellule végétale joue un rôle important. Les plastides stockent des produits végétaux. Les vacuoles sont des organites remplies d'eau et liées à la membrane qui sont également utilisées pour stocker des matériaux utiles. Les mitochondries effectuent la respiration cellulaire et donnent de l'énergie aux cellules. Un chloroplaste est un plastide allongé ou en forme de disque composé du pigment vert chlorophylle. Il emprisonne l'énergie lumineuse et la convertit en énergie chimique via un processus appelé photosynthèse. Le corps de Golgi est la partie de la cellule végétale où les protéines sont triées et emballées. Les protéines sont assemblées à l'intérieur de structures appelées ribosomes. Le réticulum endoplasmique est un organite à membrane qui transporte des matériaux.
Le noyau est une caractéristique distinctive d'une cellule eucaryote. C’est le centre de contrôle de la cellule lié par une double membrane appelée enveloppe nucléaire. Il s’agit d’une membrane poreuse qui permet aux substances de la traverser. Le noyau joue un rôle important dans la formation des protéines.
Types de cellules végétales
Il existe différents types de cellules végétales, notamment les cellules du phloème, du parenchyme, du sclérenchyme, du collenchyme et du xylème.
Les cellules du phloème transportent le sucre produit par les feuilles dans toute la plante. Ces cellules vivent après la maturité.
Les principales cellules des plantes sont les cellules du parenchyme, qui composent les feuilles des plantes et facilitent le métabolisme et la production alimentaire. Ces cellules ont tendance à être plus flexibles que d'autres parce qu'elles sont plus minces. Les cellules de parenchyme se trouvent dans les feuilles, les racines et les tiges d'une plante.
Les cellules de sclérenchyme donnent à la plante beaucoup de soutien. Les deux types de cellules de sclérenchyme sont la fibre et le scléréide. Les cellules de fibres sont de longues cellules minces qui forment normalement des brins ou des faisceaux. Les cellules scléréidiques peuvent apparaître individuellement ou en groupes et se présenter sous différentes formes. Ils existent généralement dans les racines de la plante et ne vivent pas après la maturité, car ils ont un mur secondaire épais contenant de la lignine, le principal composant chimique du bois. La lignine est extrêmement dure et imperméable, ce qui empêche les cellules d'échanger des matériaux suffisamment longtemps pour permettre un métabolisme actif.
La plante reçoit également le soutien de cellules de collenchyme, mais elles ne sont pas aussi rigides que les cellules de sclérenchyme. Les cellules de collenchyme soutiennent généralement les parties d'une jeune plante en croissance, telles que la tige et les feuilles. Ces cellules s'étirent avec la plante en développement.
Les cellules Xylem sont des cellules conductrices de l’eau, qui apportent de l’eau aux feuilles des plantes. Ces cellules dures, présentes dans les tiges, les racines et les feuilles des plantes, ne vivent pas au-delà de leur maturité, mais leur paroi cellulaire demeure pour permettre la libre circulation de l’eau dans l’ensemble de la plante.
Les différents types de cellules végétales forment différents types de tissus, qui ont des fonctions différentes dans certaines parties de la plante. Les cellules de phloème et les cellules de xylème forment le tissu vasculaire, les cellules de parenchyme, les cellules de tissu épidermique et de parenchyme, les cellules de collenchyme et les cellules de sclérenchyme, le tissu de sol.
Les tissus vasculaires forment les organes qui transportent la nourriture, les minéraux et l'eau à travers la plante. Le tissu épidermique forme les couches externes des plantes, créant un revêtement cireux qui empêche les plantes de perdre trop d'eau. Les tissus broyés constituent l'essentiel de la structure d'une plante et remplissent de nombreuses fonctions, notamment le stockage, le support et la photosynthèse.
Cellules végétales vs cellules animales
Les plantes et les animaux sont des organismes multicellulaires extrêmement complexes ayant certaines parties en commun, comme le noyau, le cytoplasme, la membrane cellulaire, les mitochondries et les ribosomes. Leurs cellules remplissent les mêmes fonctions de base: extraire des nutriments de l’environnement, utiliser ces nutriments pour produire de l’énergie pour l’organisme et créer de nouvelles cellules. Selon l'organisme, les cellules peuvent également transporter l'oxygène à travers le corps, éliminer les déchets, transmettre des signaux électriques au cerveau, se protéger des maladies et, dans le cas des plantes, produire de l'énergie à partir de la lumière du soleil.
Cependant, il existe certaines différences entre les cellules végétales et les cellules animales. Contrairement aux cellules végétales, les cellules animales ne contiennent pas de paroi cellulaire, de chloroplaste ou de vacuole importante. Si vous observez les deux types de cellules au microscope, vous pouvez voir de grandes vacuoles bien visibles au centre d'une cellule végétale, alors qu'une cellule animale ne contient qu'une petite vacuole peu visible.
Les cellules animales sont généralement plus petites que les cellules végétales et sont entourées d'une membrane flexible. Cela permet aux molécules, aux nutriments et aux gaz de pénétrer dans la cellule. Les différences entre les cellules végétales et animales leur permettent de remplir différentes fonctions. Par exemple, les animaux ont des cellules spécialisées qui leur permettent de se déplacer rapidement parce que les animaux sont mobiles, tandis que les plantes ne sont pas mobiles et ont des parois de cellules rigides pour une résistance accrue.
Les cellules animales ont des tailles variées et ont tendance à avoir des formes irrégulières, mais les cellules végétales ont des tailles plus similaires et sont généralement rectangulaires ou en forme de cube.
Les cellules bactériennes et de levure sont très différentes des cellules végétales et animales. Pour commencer, ce sont des organismes unicellulaires. Les cellules bactériennes et les cellules de levure possèdent un cytoplasme et une membrane entourée d'une paroi cellulaire. Les cellules de levure ont aussi un noyau, mais les cellules bactériennes n'ont pas de noyau distinct pour leur matériel génétique.
Importance des plantes
Les plantes fournissent un habitat, un abri et une protection aux animaux, contribuent à la fabrication et à la conservation des sols et servent à la fabrication de nombreux produits utiles, tels que des fibres et des médicaments. Dans certaines régions du monde, le bois des plantes est le principal combustible utilisé pour la cuisson des repas et le chauffage de leurs maisons.
Peut-être que la fonction la plus importante d’une plante est de convertir l’énergie lumineuse du soleil en nourriture. En fait, une plante est le seul organisme capable de le faire. Les plantes sont autotrophes, ce qui signifie qu'elles produisent leur propre nourriture. Les plantes produisent également tous les aliments que mangent les animaux et les hommes, même la viande, car les animaux qui les fournissent mangent des plantes comme l'herbe, le maïs et l'avoine.
Lorsque les plantes fabriquent des aliments, elles produisent de l'oxygène gazeux. Ce gaz forme une partie essentielle de l'air pour la survie des plantes, des animaux et des humains. Lorsque vous respirez, vous extrayez de l'oxygène de l'air pour garder vos cellules et votre corps en vie. En d'autres termes, tout l'oxygène nécessaire aux organismes vivants est produit par les plantes.
Plantes et photosynthèse
Les plantes produisent de l'oxygène en tant que déchet d'un processus chimique appelé photosynthèse, qui, comme le note l'extension de l'Université de Nebraska-Lincoln, signifie littéralement: "assembler avec de la lumière". Au cours de la photosynthèse, les plantes utilisent l'énergie du soleil pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en molécules nécessaires à la croissance, telles que les enzymes, la chlorophylle et les sucres.
La chlorophylle dans les plantes absorbe l'énergie du soleil. Cela permet la production de glucose, constitué d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, grâce à la réaction chimique entre le dioxyde de carbone et l'eau.
Le glucose produit pendant la photosynthèse peut être transformé en produits chimiques nécessaires à la croissance des cellules végétales. Il peut également être converti en amidon de la molécule de stockage, qui peut ensuite être reconverti en glucose lorsque la plante en a besoin.Il peut également être décomposé lors d'un processus appelé respiration, qui libère de l'énergie stockée dans les molécules de glucose.
De nombreuses structures à l'intérieur des cellules végétales sont nécessaires à la photosynthèse. La chlorophylle et les enzymes sont contenus dans les chloroplastes. Le noyau contient l’ADN nécessaire pour porter le code génétique des protéines utilisées dans la photosynthèse. La membrane cellulaire des plantes facilite le mouvement de l'eau et du gaz dans et hors de la cellule, et contrôle également le passage d'autres molécules.
Les substances dissoutes entrent et sortent de la cellule à travers la membrane cellulaire, selon différents processus. L'un de ces processus s'appelle la diffusion. Cela implique la libre circulation de l'oxygène et des particules de dioxyde de carbone. Une forte concentration de dioxyde de carbone se déplace dans la feuille, tandis qu'une forte concentration d'oxygène sort de la feuille dans l'air.
L'eau se déplace à travers les membranes cellulaires via un processus appelé osmose. C'est ce qui donne de l'eau aux plantes via leurs racines. L'osmose nécessite deux solutions de concentrations différentes ainsi qu'une membrane semi-perméable les séparant. L'eau passe d'une solution moins concentrée à une solution plus concentrée jusqu'à ce que le niveau du côté plus concentré de la membrane augmente et que le niveau du côté moins concentré de la membrane diminue jusqu'à ce que la concentration soit la même des deux côtés. de la membrane. À ce stade, le mouvement des molécules d'eau est le même dans les deux sens et l'échange net d'eau est nul.
Réactions claires et sombres
Les deux parties de la photosynthèse sont connues sous le nom de réactions lumineuses (dépendantes de la lumière) et de réactions sombres ou carbonées (indépendantes de la lumière). Les réactions lumineuses ont besoin de l'énergie du soleil et ne peuvent donc avoir lieu que pendant la journée. Lors d'une réaction légère, l'eau est scindée et de l'oxygène est libéré. Une réaction légère fournit également l’énergie chimique (sous la forme des molécules d’énergie organique ATP et NADPH) nécessaire lors d’une réaction à l’obscurité pour transformer le dioxyde de carbone en hydrate de carbone.
Une réaction sombre ne nécessite pas la lumière du soleil et se produit dans la partie du chloroplaste appelée le stroma. Plusieurs enzymes sont impliquées, principalement le rubisco, qui est la plus abondante des protéines végétales et qui consomme le plus d'azote. Une réaction à l’obscurité utilise l’ATP et le NADPH produits lors d’une réaction à la lumière pour produire des molécules d’énergie. Le cycle de réaction est appelé cycle de Calvin ou cycle de Calvin-Benson. L'ATP et le NADPH se combinent avec du dioxyde de carbone et de l'eau pour former le produit final, le glucose.