Phloème

La structure du phloème

Le phloème contient quatre types de cellules spécialisées pour remplir sa fonction. Ce sont :

• Leséléments du tube c riblé - un tube criblé est une série continue de cellules qui joue un rôle clé dans le maintien des cellules et le transport des acides aminés et des sucres (assimilats). Ils travaillent en étroite collaboration avec les cellules compagnes.
• Cellules compagnes - cellules responsables du transport des assimilats à l'intérieur et à l'extérieur des tubes criblés.
• Lesfibres du ph loème sont des cellules sclérenchymes, c'est-à-dire des cellules non vivantes du phloème, qui apportent un soutien structurel à la plante.
• Lescellules du parenchyme sont des tissus terrestres permanents qui formeront l'essentiel de la plante.

Fig. 1 - La structure du phloème est illustrée

Les adaptations du phloème

Les cellules qui composent le phloème ont été adaptées à leur fonction : les tubes criblés, spécialisés dans le transport et dépourvus de noyau, et les cellules compagnes, qui sont des éléments nécessaires à la translocation des assimilats . Les tubes criblés ont des extrémités perforées, de sorte que leur cytoplasme relie une cellule à une autre. Les tubes criblés transportent les sucres et les acides aminés dans leur cytoplasme.

Adaptations des cellules des tubes criblés

• Les plaques criblées les relient (plaques terminales des cellules) transversalement (s'étendant dans le sens de la croix), ce qui permet aux assimilats de circuler entre les cellules de l'élément criblé.
• Elles n'ont pas de noyau et possèdent un nombre réduit d'organites afin de maximiser l'espace pour les assimilats.
• Elles ont des parois cellulaires épaisses et rigides pour résister à la forte pression hydrostatique générée par la translocation.

Adaptations des cellules compagnes

• Leur membrane plasmique se replie vers l'intérieur pour augmenter la surface d'absorption des matières (voir notre article Rapport surface/volume pour en savoir plus).
• Elles contiennent de nombreuses mitochondries qui produisent de l'ATP pour le transport actif des assimilats entre les sources et les puits.
• Ils contiennent de nombreux ribosomes pour la synthèse des protéines.

Tableau 1. Les différences entre les tubes criblés et les cellules compagnes.

La fonction du phloème

Les assimilats, tels que les acides aminés et les sucres (saccharose), sont transportés dans le phloème par translocation des sources vers les puits.

Chargement du phloème

Le saccharose peut se déplacer dans les éléments du tube criblé par deux voies :

• La voie apoplastique
• La voie symplastique

La voie apoplastique décrit le mouvement du saccharose à travers les parois cellulaires. La voie symplastique, quant à elle, décrit le mouvement du saccharose à travers le cytoplasme et les plasmodesmes.

Lesplasmodesmes sont des canaux intercellulaires situés le long de la paroi de la plante qui facilitent l'échange de molécules de signalisation et de saccharose entre les cellules. Ils agissent comme des jonctions cytoplasmiques et jouent un rôle clé dans la communication cellulaire (en raison du transport des molécules de signalisation).

Fig. 2 - Mouvement des substances à travers les voies de l'apoplaste et du symplaste.

Flux de masse

Le flux de masse fait référence au mouvement des substances le long des gradients de température ou de pression. La translocation est décrite comme un flux de masse et a lieu dans le phloème. Ce processus implique les éléments des tubes criblés et les cellules compagnes. Il déplace les substances de l'endroit où elles sont fabriquées (sources) vers l'endroit où elles sont nécessaires (puits). Les feuilles sont un exemple de source, et les organes de croissance ou de stockage tels que les racines et les pousses sont un exemple de puits.

L'hypothèse du flux de masse est souvent utilisée pour expliquer la translocation des substances, bien qu'elle ne soit pas totalement acceptée en raison du manque de preuves. Nous allons résumer les processus ici.

Le saccharose pénètre dans les tubes criblés à partir des cellules compagnes par transport actif (nécessite de l'énergie). Cela entraîne une réduction du potentiel hydrique dans les tubes criblés et l'eau y pénètre par osmose. À son tour, la pression hydrostatique (de l'eau) augmente. Cette pression hydrostatique nouvellement créée près des sources et la pression plus faible dans les puits permettront aux substances de s'écouler le long du gradient. Les solutés (substances organiques dissoutes) se déplacent vers les puits. Lorsque les puits éliminent les solutés, le potentiel de l'eau augmente et l'eau quitte le phloème par osmose. Lapression hydrostatique est ainsi maintenue.

Quelle est la différence entre le xylème et le phloème ?

Lephloème est constitué de cellules vivantes soutenues par des cellules compagnes, tandis que les vaisseaux du xylème sont constitués de tissus non vivants.

Le xylème et le phloème sont des structures de transport qui forment ensemble un faisceau vasculaire. Le xylème transporte l'eau et les minéraux dissous, depuis les racines (puits) jusqu'aux feuilles de la plante (source). Le mouvement de l'eau est entraîné par la transpiration dans un flux unidirectionnel.

Le phloème transporte les assimilats vers les organes de stockage par translocation. Les organes de stockage sont par exemple les racines de stockage (une racine modifiée, par exemple une carotte), les bulbes (bases de feuilles modifiées, par exemple un oignon) et les tubercules (tiges souterraines qui stockent les sucres, par exemple une pomme de terre). Le flux de matière dans le phloème est bidirectionnel.

Fig. 3 - Différences entre les tissus du xylème et du phloème

Tableau 2. Un résumé de la comparaison entre le xylème et le phloème.