Paroi cellulaire
La paroi cellulaire est une paroi, assez rigide, située à l'extérieur de la membrane cellulaire des cellules végétales (paroi pectocellulosique) et de la plupart des procaryotes. Elle apporte à la cellule un soutien structurel, une protection contre les facteurs biotiques (agents pathogènes) et les facteurs abiotiques (stress mécanique, osmotique), et agit comme un mécanisme de filtrage. La paroi cellulaire fait aussi obstacle à l'expansion lorsque l'eau pénètre dans la cellule. Elle est apparue de façon indépendante dans de nombreux groupes de procaryotes et d'eucaryotes et est étroitement associée à l'évolution de la multicellularité, l'acquisition de la photosynthèse, la sortie des eaux et la vascularisation des plantes[1]. Tous les organismes vivants en possèdent sauf les animaux et les protozoaires. La paroi seule est appelée sacculus.
Typologie
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La paroi cellulaire est un élément fondamental de la structure des cellules. Les plantes (voir Paroi pectocellulosique), les bactéries (voir Paroi bactérienne), les champignons, les algues et certaines archées possèdent des parois cellulaires de types différents. C'est l'un des éléments qui peuvent être pris en compte pour la diagnose (description scientifique) d'une espèce[2].
Matériaux constitutifs
modifierLes matériaux constituant la paroi cellulaire varient d'une espèce à l'autre, et souvent, les molécules d'autres structures se trouvent ancrées à la paroi cellulaire.
- Chez les plantes terrestres, la plus forte composante de la paroi cellulaire complexe est un glucide de grande taille appelé cellulose alors que celles des algues sont généralement constituées de glycoprotéines et de polysaccharides. Toutefois, certaines espèces d'algues peuvent avoir une paroi cellulaire formée d'acide silicique et les parois des algues marines sont caractérisées par des polysaccharides sulfatés qui pourraient jouer un rôle dans l'adaptation de la plante au milieu marin[3].
- Les champignons possèdent des parois cellulaires composées de chitine.
- Chez les bactéries à Gram positif, les formes de peptidoglycane sont dominantes, tandis que la paroi est majoritairement protéique chez les bactéries à Gram négatif.
- Chez les archées, les parois des cellules ont des compositions différentes, elles peuvent être formées de glycoprotéines couches S, de pseudopeptidoglycanes, ou de polysaccharides.
La taille des cellules à paroi varie de moins d'un micromètre (certaines bactéries) à plus d'un centimètre (algues géantes). Une étude de 2019 montre que cette taille est directement liée à la rigidité de la paroi, définie comme le produit de son épaisseur par son module d'incompressibilité[4],[5].
Notes et références
modifier- (en) Zoe A. Popper, Gurvan Michel, Cecile Herv, David S. Domozych, William G.T. Willats, Maria G. Tuohy, Bernard Kloareg et Dagmar B. Stengel, « Evolution and diversity of plant cell walls: from algae to flowering plants », Annual Review of Plant Biology, vol. 62, no 5, , p. 567–590.
- Lance Spain J. (1990) Arguments for diagnoses based on unaltered wall structures. Mycotaxon, 38, 71-76.
- Kloareg B (1991) Structure et propriétés d'échange des parois cellulaires des Algues brunes. Implications écophysiologiques. Bulletin de la Société Botanique de France. Actualités Botaniques, 138(3-4), 305-318.
- « Pour la taille d’une cellule, c’est la rigidité de l’enveloppe qui compte », sur INSB, (consulté le ).
- (en) Valeria Davì, Louis Chevalier, Haotian Guo, Hirokazu Tanimoto, Katia Barrett et al., « Systematic mapping of cell wall mechanics in the regulation of cell morphogenesis », PNAS, vol. 116, no 28, , p. 13833-13838 (DOI 10.1073/pnas.1820455116).
Voir aussi
modifierBibliographie
modifier- Clair B (2001) Étude des propriétés mécaniques et du retrait au séchage du bois à l'échelle de la paroi cellulaire: essai de compréhension du comportement macroscopique paradoxal du bois de tension à couche gélatineuse (Doctoral dissertation, ENGREF (AgroParisTech)).
- Dey P.M & Brinson K (1984) Plant cell-walls. Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, 42, 265-382.
- Fincher G.B & Stone B.A (1986) Cell walls and their components in cereal grain technology. Advances in cereal science and technology (USA).
- Ryser U (1985) Cell wall biosynthesis in differentiating cotton fibres. European journal of cell biology, 39(1), 236-256.
