Développement - Mouvements - Phototropisme

HISTORIQUE

Ce phénomène a été découvert et analysé au siècle dernier par Darwin. Il utilisait le coléoptile d'une graminée, le Pharbitis. De 1930 à 1940, les travaux sur le phototropisme ont repris. Les résultats obtenus ont été en partie à l'origine de la découverte de l'auxine. Ces travaux ont encore porté sur un coléoptile, celui de l'avoine cette fois.

Pourquoi le coléoptile ? Parce que ce petit organe transitoire qui protège les jeunes feuilles lors de la germination des caryopses de graminées est le siège d'une simple élongation de ses cellules. Il permet donc de travailler sur la croissance cellulaire sans que l'on soit gêné par l'existence d'une multiplication cellulaire. De très nombreuses expériences ont été réalisées. Choisissons en une qui résume bien les problèmes.

MISE EN ÉVIDENCE

Les coléoptiles de jeunes germinations d'avoine subissent plusieurs types de traitements :

a : la pointe du coléoptile est sectionnée
b : la pointe du coléoptile est recouverte d'un petit capuchon de métal
c : le corps du coléoptile est entouré d'un petit tuyau de métal mais la pointe n'est pas cachée

puis sont soumis à un éclairage orienté venant de gauche

Résultats après quelques heures :

• Les coléoptiles intacts sont courbés vers la lumière.
• Les coléoptiles décapités ne se courbent pas.
• Les coléoptiles dont la pointe est recouverte d'un petit capuchon opaque ne se courbent pas.
• Les coléoptiles entourés par cylindre opaque qui les protège de la lumière mais dont la pointe est éclairée se courbent.

Remarque : La courbure se situe toujours à une certaine distance de la pointe.

Conclusions :

La pointe du coléoptile est sensible à la lumière. C'est là que se situe la perception.

La réponse se fait en dessous vers le milieu du coléoptile.

Il doit donc exister un message entre le lieu de perception et le lieu de réponse.

MÉCANISME

On venait de déterminer à la même époque que l'auxine était produite par la pointe du coléoptile, qu'elle circulait de haut en bas et qu'elle stimulait la croissance de la partie moyenne.

En confrontant ces deux types de résultats, il faut admettre que la concentration d'auxine active varie sur les deux faces du colèoptile en fonction du stimulus "lumière ".

Une première hypothèse postulait que la lumière détruisait l'auxine ce qui aurait expliqué qu'il y en avait plus du côté non éclairé. C'est vrai mais les intensités lumineuses qui provoquent le phototropisme sont très inférieures à celles qui peuvent avoir une action destructive sur l'auxine.

D'autres expériences ont montré que la lumière pouvait avoir un rôle sur le transport vertical de l'auxine. On aboutit alors à l'interprétation suivante :

Auteurs : Laboratoire "BIOLOGIE ET MULTIMÉDIA" UPMC, 2000

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