4.15 : La paroi cellulaire végétale

La paroi cellulaire végétale donne la forme, le soutien et la protection des cellules végétales. À mesure qu’une cellule mûrit, sa paroi cellulaire se spécialise en fonction du type de cellule. Par exemple, les cellules du parenchyme des feuilles ne possèdent qu’une paroi cellulaire mince et primaire.

Les cellules du collenchyme et du sclérenchyme, d’autre part, se produisent principalement dans les couches extérieures des tiges et des feuilles d’une plante. Ces cellules fournissent à la plante la force et le soutien soit en épaississant partiellement leur paroi cellulaire primaire (c.-à-d. le collenchyme), soit en déposant une paroi cellulaire secondaire (c.-à-d. le sclérenchyme). Au total, les différentes compositions de paroi cellulaire déterminent la fonction de cellules et de tissus spécifiques.

Certaines plantes, comme les arbres et les graminées, déposent une paroi cellulaire secondaire autour des cellules matures. Les parois cellulaires secondaires contiennent généralement trois couches distinctes : la couche de la paroi secondaire 1 (S₁) à l’extérieur, la couche de la paroi secondaire 2 (S₂) au milieu et la couche de la paroi secondaire la plus interne 3 (S₃). Dans chaque couche, les microfibrilles de cellulose sont organisées selon des orientations différentes. La couche S₂ peut constituer jusqu'à 75 % de la paroi cellulaire.

Indépendamment de la composition, toutes les parois de cellules végétales ont de petits trous, ou des ponctuations, qui permettent le transport de l’eau, des nutriments, et d’autres molécules. Dans une ponctuation, la lamelle moyenne et la paroi cellulaire primaire forment simplement une fine membrane qui sépare les cellules adjacentes. Des plasmodesmes s’étendent sur le canal résultant et relient le cytoplasme des cellules voisines. La paroi cellulaire secondaire peut être déposée autour de la ponctuation, mais pas à l’intérieur.

Lorsque les plantes absorbent de l'eau et des nutriments, les cellules végétales les stockent dans la vacuole. Au fur et à mesure que la vacuole s'élargit, elle pousse la membrane plasmique contre la paroi cellulaire. Cette pression dite de turgescence soutient la structure verticale et rigide des plantes. La paroi cellulaire, cependant, empêche les cellules de se rompre sous cette pression.

En plus de fournir la structure et le soutien, les parois cellulaires végétales peuvent également fournir aux plantes un stockage en nutriments. Les graines, par exemple, peuvent stocker les sucres dans les parois cellulaires des tissus de cotylédon et de l’endosperme pour une utilisation durant le début de la croissance végétale. La paroi cellulaire agit également comme la principale barrière et comme défense contre les bactéries pathogènes, les virus et les champignons. Les parois cellulaires végétales sont des structures dynamiques plutôt que des barrières rigides et immuables.