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En détail

Le xylème


Les vaisseaux conducteurs de sève inorganique sont formés par cellules mortes. La mort cellulaire est due à l'imprégnation cellulaire par lignine, un composé aromatique hautement imperméable.

La cellule cesse de recevoir des nutriments et meurt. Le contenu interne de la cellule est décomposé, qui devient creux et à paroi dure car la lignine a également la propriété de durcir la paroi cellulaire. Le dépôt de lignine sur le mur n'est pas uniforme. La cellule, ensuite durcie et creuse, sert d'élément conducteur.

Il existe également un parenchyme interposé (tissu vivant) qui sépare des groupes de cellules conductrices. On pense que ces cellules parenchymateuses sécrètent différents types de substances susceptibles d'aider à la conservation des vaisseaux de xylème morts.

Il existe deux types de cellules conductrices dans le xylème: tracheid et élément de vaisseau trachéal (soit xylémique ou ligneux).

  • Tracheids Ce sont des cellules extrêmement fines, de petite longueur (en moyenne 4 mm) et de petit diamètre (de l'ordre de 2 mm). Lorsqu'elles sont fonctionnelles, les trachéides sont regroupées en faisceaux et les extrémités les unes des autres se touchent. À la fin de chaque trachéide, ainsi que latéralement, il y a une série de ponctuations ou de pores (minuscules trous) qui permettent le passage de la sève longitudinalement et latéralement.
  • Plus petit que les trachéides (en moyenne 1 à 3 mm) mais plus long (jusqu'à 300 mm), éléments de vase Ils ont également des ponctuations latérales qui permettent à la sève de passer. Sa principale caractéristique est qu'à ses extrémités les murs sont perforés, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de cloison de séparation entièrement isolante entre une cellule et une autre. Le vaisseau formé par l'assemblage de divers éléments de vaisseau est connu sous le nom de trachée.
    Le nom de trachée pour le vaisseau conducteur est dérivé de la similitude que les côtes de la lignine du vaisseau ont avec le cartilage trachéal humain et les côtes de la chitine des insectes.

La conduction de la sève inorganique

Nous avons vu que les racines absorbent l'eau du sol à travers la région des poils absorbants ou la zone pilifère. De là, l'eau parcourt les cellules du cortex, de l'endoderme et du péricycle de la racine. Dans l'endoderme, l'écoulement de l'eau peut être facilité par l'existence de cellules dites de passage. L'eau atteint les vaisseaux du xylème et de ces vaisseaux atteint la feuille. Dans la feuille, il est soit utilisé dans la photosynthèse, soit libéré dans la transpiration.

La conduction de la sève inorganique (ou brute) est attribuée à certains mécanismes: pression racinaire, succion des feuilles et capillarité.

  • Pression radiculaire - Le mouvement de l'eau à travers la racine est considéré comme résultant d'un mécanisme osmotique. L'eau du sol pénètre dans la racine des poils dont la concentration est supérieure à la solution du sol. La cellule racine est moins concentrée que la cellule corticale. Ceci, à son tour, est moins concentré que la cellule endodermique, et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'il atteigne le vaisseau du xylème, dont la solution aqueuse est la plus concentrée de tous à ce niveau. Ainsi, c'est comme si l'eau était pompée par osmose jusqu'à ce qu'elle atteigne les vaisseaux du xylème.
  • L'aspiration exercée par les feuilles - L'hypothèse actuellement acceptée pour le déplacement de la sève de xylème est basée sur la "succion" de l'eau qu'exerce la canopée. Cette «aspiration» est liée aux processus de transpiration et de photosynthèse qui se produisent dans les feuilles. Pour que cette «aspiration» soit efficace, deux conditions préalables sont cruciales: pas d'air dans les vaisseaux du xylème et une force cohésive entre les molécules d'eau. La cohésion entre les molécules d'eau les fait rester ensemble et résister à des forces extraordinaires, telles que le poids même de la colonne de liquide à l'intérieur des vaisseaux, qui pourraient les séparer. L'existence d'air dans les vaisseaux du xylème romprait cette union et conduirait à la formation de bulles qui empêcheraient la montée de la sève ligneuse. Les parois des récipients ligneux attirent également les molécules d'eau et cette adhésion, ainsi que la cohésion, sont des facteurs clés pour maintenir une nouvelle colonne d'eau continue à l'intérieur du récipient.
  • Transpiration et photosynthèse retirer constamment l'eau de la plante. Cette extraction génère une tension entre les molécules d'eau car la cohésion entre elles empêche leur séparation. La paroi du vaisseau est également tirée en raison de l'adhérence entre elle et les molécules d'eau. Afin de maintenir la continuité de la colonne liquide, le remplacement des molécules d'eau retirées de la canopée doit être effectué par la racine qui alimente ainsi en permanence le xylème.
  • L'effet de la capillarité sur la conduction de la sève - Les vaisseaux ligneux sont très minces, ont un diamètre capillaire. Ainsi, la montée du xylème est en partie due à la capillarité. Cependant, par ce mécanisme, l'eau atteint des hauteurs bien inférieures à 1 mètre et, à elle seule, ce fait est insuffisant pour expliquer la montée de la sève inorganique.