Cellule végétale - Paroi cellulaire - Architecture biochimique

Les constituants de la paroi (cellulose, pectines hémicelluloses et les autres) sont associés de manière complexe. De cette architecture dépendent ses propriétés. Cette architecture varie selon les groupes végétaux et selon les molécules spécifiques à chaque espèce. Les trois schémas suivants montrent un essai de représentation générale de cette architecture en faisant intervenir les constituants principaux.

• la trame principale
• la matrice
• les autres constituants

fig. 01 : La trame principale

Elle est constituée des microfibrilles de cellulose. Pour tenir en place, des molécules doivent relier ces microfibrilles. Dans certains cas (en particulier chez les dicotylédones), les molécules de xyloglucanes peuvent tenir ce rôle. En effet, leur squelette de glucose bêta 1-4 leur permet de réaliser des liaisons H entre elles et les molécules de cellulose des microfibrilles.

fig. 02 : La matrice, une trame secondaire

Les pectines viennent se surajouter à la trame principale. Leur structure arborescente et complexe ne constitue pas une trame de type mécanique mais leurs propriétés (en particulier ioniques) leur confèrent une importance capitale dans les propriétés chimiques de la paroi.

fig. 02 : La paroi, un complexe dynamique

Le matériau composite constituant la paroi (trame fibrillaire et matrice) pourrait être dépourvu de réaction biologique. En fait, l'existence de nombreuses autres molécules en fait un ensemble vivant :

• des protéines structurales constituent une deuxième trame qui évolue au cours de la différenciation et peut modifier les propriétés de plasticité des parois;
• des enzymes variés (glucanases, peroxydases, pectine-methhyl-estérases, etc.), peuvent modifier continuellement la structure en fonction de l'environnement;
• l'environnement ionique lui-même est modifiable par la présence et les variations de certains ions (H⁺, Ca²⁺ pour les principaux).

Auteurs : Laboratoire "BIOLOGIE ET MULTIMÉDIA" UPMC, 2000

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