Module 8 - Translocation et répartition des solutés Flashcards
Quand est-ce que le rôle des tissus photosynthétiques est il complété?
Quand les glucides produits par la photosynthèse sont distribués en direction des tissus où ils sont stockés ou utilisés pour la croissance.
Quand un organe de réserve est il utile?
Quand les produits qui s’y sont accumulés sont exportés, au moment opportun, vers embryon ou jeune plante en croissance
Par quels phénomènes le mouvement des solutés d’une cellule à l’autre s’explique?
Phénomène de cyclose et de diffusion
Qu’est ce que requiert un déplacement sur une plus grande distance?
Un système de transport plus étendu
Qu’est-ce que la translocation?
Les solutés sont distribués d’un organe à l’autre
Quel élément de la plante assure la translocation?
Phloème
De quoi est composé le phloème?
Étroitement associé au xylème
Tissu vasculaire
Cellules spécialisées qui forment un vaste réseau d’échanges dans la plante
Que permet le phloème sur le plan physiologique?
Permet aux organes sources d’alimenter les organes puits
Que permet la translocation aux jeunes feuilles, aux fruits et aux racines?
Soutenir un taux métabolique favorable à leur développement
D’où peut provenir les réserves stocker?
Des organes sources ou produits sur place
Pourquoi est il difficile d’étudier le phloème?
Organisation cellulaire
Contenu très dense
Cellules transport très petite
Vaisseaux microscopiques
Tissu fragile
Qu’est-ce qui constitue l’unité fonctionnelle de base du phloème?
Élément de tube criblé (ETC)
Cellule compagne
Que constitue l’élément de tube criblée?
Cellule hautement spécialisée
Plage criblée (perforée) à chacune de ses extrémités
Que fait la cellule compagne?
Assure l’entretien et la protection de l’ETC
Participe au chargement des solutés dans le phloème
Qu’est ce qui relie les cellules compagnes aux ETC?
De nombreux plasmodesmes
Qu’est-ce que les plasmodesmes assurent comme fonction?
Un chargement direct et rapide de phloème en direction de l’organe ou du tissu puits
Quel est la longueur d’un ETC à maturité?
100 à 500 um
Quel est le diamètre de l’élément du tube criblée à maturité?
20 à 40 um
Que se passe-t-il en cours de différenciation de ETC?
Le noyau de ses cellules se désintègre
La plupart de ses organites se désagrègent
Que se passe-t-il lorsque le cytoplasme de ETC se contracte et devient confiné à la périphérie?
Un arrêt permanent de la cyclose
Que se passe-t-il pour empêcher l’arrêt permanent de la cyclose?
Une aire percée de nombreux pores se forme à chaque extrémité (plages criblées)
Quel est le diamètre des pores des plages criblées?
0.1 à 5 um
Que permettent les pores de ces plages?
Un mouvement rapide des solutés dans le tube criblé
Quel est le rôle premier des ETC dans la plante?
Transport des solutés
Que se passe-t-il en situation de stress physique des ETC?
Barrières de protection: substances s’accumule dans les plages criblées pour obstruer les pores et éviter des problèmes plus importants
Qu’est ce que le bris physique d’un ETC compromet?
Son intégrité structurale
Engendre un appel d’eau dans la cellule
Qu’est ce que provoque le changement de potentiel osmotique dans la cellule?
Un mouvement rapide des protéines-P, protéine filamenteuse (habituellement dans la périphérie de la cellule) dans les pores des plages criblées
Quelle est la cause de l’obstruction de la plage criblée?
Un arrêt temporaire du mouvement des solutés entre les ETC
Qu’est ce qui s’accumulent dans la plage criblée, de la périphérie vers le centre des pores?
Des polymères de callose
Combien de temps ça prend pour une fermeture définitive de tubes criblés endommagés?
Heures ou jours
Qu’est-ce qui peut causer un dépôt de callose dans les pores affectés?
Blessure mécanique
Agent pathogène
Températures extrêmes
Où est située la cellule compagne?
Accolées étroitement aux tubes criblés dans le sens longitudinal
Que fait la cellule compagne?
Forte activité métabolique
Échanges fréquents avec les cellules de la gaine périvasculaire
Quels sont les caractéristiques physiques d’une cellule compagne?
Allongée
Noyau
Nombreuses mitochondries
Cytoplasme dense
Vacuoles peu volumineuses
Que peut on dire sur le plan ontogénique d’une cellule compagne et d’ETC?
Les 2 dérivent de la même cellule mère
La mort de l’une compromet la survie de l’autre
Que produit la cellule compagne pour les ETC?
Énergie et métabolites
Les cellules compagnes sont des intermédiaires à quoi?
Intermédiaire pour les solutés au moment de leur chargement dans les ETC à partir du mésophylle
À quoi sert les invaginations des cellules compagnes?
Augmente surface de contact entre la membrane plasmique et le milieu extracellulaire
Qu’est ce qui permet un chargement efficace des glucides photosynthétiques et autres solutés dans les tubes criblés?
Cellules compagnes spécialisées: cellules de transfert
A quoi sert le fibres du phloème?
Support physique (rigidité)
Où sont situés les cellules du parenchyme?
Parallèle ou perpendiculaire aux tubes criblés
Que forme les cellules de parenchyme perpendiculaire auc tubes criblés?
Rayons du phloème
Que font les cellules du parenchyme?
Accumule amidon
Fournit énergie au processus actifs associés à la translocation
Intermédiaire cellulaire pour chargement des solutés
Par quoi sont assurés les échanges entre les cellules?
Plasmodesmes
Quel est la voie des plasmodesmes?
Voie symplastique (passe par cytoplasme)
Que traverse un plasmodesme?
La paroi et la membrane plasmique de cellules adjacentes
Quel est le canal tubulaire du plasmodesme?
Desmotubule
Qu’est-ce qui actionne l’ouverture et la fermeture du desmotubule?
Protéines contractiles: protéines de rayon
Par quoi sont fixés les protéines de rayon?
À des protéines d’ancrage
Où sont positionné les protéines d’ancrage?
Adossées aux membranes cytoplasmique et endoplasmique de la cavité du plasmodesme
Que forme le desmotubule fermé?
Anneau cytoplasmique (annulus)
Comment se font les échanges cytosol-cytosol?
Par l’anulus (desmotubule fermé)
Comment se font les échanges RE-RE ( réticulum endoplasmique)?
Par le desmotubule
Quel est la substance qui est dans le phloème?
Sève élaborée
Comment on récoltait du soluté?
En pratiquant une fine entaille dans l’écorce (stress mécanique pour la plante)
Quelle est la nouvelle méthode pour extraire du soluté?
Méthode du puceron (insertion du stylet)
A quel moment de la journée la concentration des solutés dans les ETC est à son plus haut?
Début de soirée
A quel moment de la journée la concentration des solutés dans les ETC est à son plus bas?
Fin de nuit
A quoi est associé une forte production de biomasse en début de saison?
Concentration élevée en composés azotés dans le phloème
Quand y a-t-il une teneur accrue en composés de toutes sortes?
En fin de saison
Pourquoi il a une forte concentration en fin de saison?
Plusieurs métabolites recyclés et redistribués dans les bourgeons ou organes plus jeunes
Qu’est-ce qui peut influencer la composition de la sève élaborée?
Variations temporelles
Génétique
Environnement
De quoi est composé la sève élaborée principalement?
Glucides simples
Acides aminés
Éléments minéraux
Quel est l’élément de base qui constitue les tissus végétaux?
Carbone
Quel est la quantité de glucide dans le phloème?
90% des solutés
Sous quelle forme se trouve les glucides?
Formes réduites peu réactives
Résistantes à l’hydrolyse
Quel est le glucide le plus abondant dans les ETC?
Saccharose
Quels sont les propriétés physio-chimiques du saccharose?
Neutralité électrochimique
Inertie chimique
Grand solubilité en milieu aqueux
Où se situe le saccharose dans la photosynthèse?
1re produit non phosphorylé de la photosynthèse
Comment est formé le saccharose?
Par condensation de glucose-P et du fructose-P
Dérive des trioses-P transportés dans le cytosol des cellules photosynthétiques à partir du stroma chloroplastique
Comment est formé le raffinose et ses analogues structuraux?
Par condensation d’une molécule de saccharose et d’une ou plusieurs molécules de galactose
Quel est le rôle du raffinose?
chargement des glucides photosynthétiques dans le phloème de certaines plantes
Quels sucres-alcools peuvent être présent?
Mannitol et sorbitol
Quels sont les autres solutés?
composés azotés
éléments minéraux
D’où viennent les composés azotés?
en partie des tissus sénescents
Qu’obtiennent des organes-puits qui transpirent peu?
Les éléments inorganiques nécessaires à leur activité métabolique
Quel est l’élément minéral le plus abondant dans le phloème?
ion K+
Quel est le rôle du cation K+?
rôle important sur le plan osmotique dans les ETC (sensible aux déséquilibres hydriques)
Quels sont les 4 grandes étapes de translocation?
- Mouvement latéral des solutés des cellules sources
- Chargement à contre-gradient de ces composés
- Transport dans le phloème en direction des organes puits
- Déchargement dans l’organe puits
Qu’est-ce que le mouvement latéral des solutés dans la feuille?
Les solutés des organes sources sont transportés latéralement en direction des tissus vasculaires
Dans le mouvement latéral des solutés, où circulent les solutés?
Dans le mésophylle et la gaine périvasculaire par l’intermédiaire des plasmodesmes
Comment se font les échanges entre les compartiments cytosoliques des cellules adjacentes?
Échanges symplastiques
Quels sont les 2 routes possibles pour les solutés?
Cheminement mixte
Cheminement symplastique
Quel est le cheminement mixte des solutés?
Sécrétés dans l’apoplaste de la gaine périvasculaire
Migration symplastique d’une cellule à l’autre
Rechargé dans le phloème par l’action des transporteurs protéiques membranaires
Pourquoi faut il des transporteurs protéiques membranaires?
Absence de plasmodesmes entre le phloème et la gaine périvasculaire
Quelle est l’entité fonctionnelle isolée dans la feuille?
Cellule compagne/ETC
Les cellules de transfert ont elles beaucoup de plasmodesmes?
Non
Comment fonctionne le cheminement symplastique des solutés?
Les solutés empruntent un chemin symplastique (passent par les pasmodesmes sans quitter le milieu intracellulaire)
Qu’est ce qui n’est pas relié au réseau de toutes les cellules?
Xylème
Est-ce que c’est la voie mixte ou symplastique qui est la plus fréquente?
Voie mixte
Que se passe-t-il entre les solutés en voie symplastique?
Le galactose et le saccharose se lient et forment le raffinose dans le parenchyne
Pourquoi il a la création du raffinose?
Maintien gradient de concentration entre le mésophylle et les tubes criblés
Métabolite trop volumineux pour passer dans les plasmodesmes (évite retour en arrière)
Qu’est-ce que le chargement du phloème?
Solutés incorporés dans les cellules compagnes pour leur transport vers un organe puits
De quoi dépend les transporteurs actifs secondaires?
Gradient photonique généré entre le cytosol et l’apoplaste par des ATP synthases
Où se retrouvent les ATP synthases?
Dans la membrane plasmique de la cellule compagne
Avec quoi le chargement du glucide dans le phloème est il couplé?
À l’entrée de protons dans les cellules compagnes
Les transporteurs impliqués dans le processus de chargement sont ils hautement sélectifs?
Oui
En terme d’énergie, que demande la chargement des solutés dans le phloème?
Énergivore et fortement dépendant du processus respiratoire
Quelle est la différence de concentration du saccharose dans la sève élaborée et les cellules sources?
100x plus élevé dans la sève
Qu’est-ce qui soutient le trafic des solutés vers les tubes criblés?
Cellules compagnes
Quels sont les 2 gradients osmotiques du transport des solutés dans le phloème?
Concentration élevée près des sources, diffuse vers concentration faible des puits
Gradient entre le phloème et le xylème
Que provoquent les 2 gradients de concentration dans le phloème?
Exercent une pression sur la sève riche en saccharose à proximité de la source
Provoquent un mouvement de masse des solutés vers le puits
Quelle est la différence de concentration en sucres dans le phloème d’une source et d’un puits?
2x plus élevé chez la source
Comment se fait le déchargement du phloème?
Solutés sortent passivement dans l’apoplaste à cause de la turgidité de ces cellules
Réabsorbé aussitôt dans la sève
Comment sont transférés les solutés dans les cellules puits?
Par l’intermédiaire ou non des cellules compagnes
Qu’est ce que le déchargement apoplastique des solutés?
Solutés sortent dans l’apoplaste
Que se passe-t-il avec le saccharose libéré dans le puits?
Dégradé par une enzyme hydrolytique (invertase acide)
Libère glucose et fructose
Pourquoi le glucose et le fructose ne peuvent être récupérés par les cellules du phloème?
Phloème a une très faible affinité pour les monosaccharides
Par quoi sont absorbés les monosaccharides?
Par les cellules du puits ( elles possèdent des transporteurs membranaires)
Qu’est-ce que l’effet-puits?
Mécanisme d’attraction des solutés mis en place par la cellule puits
Qu’est ce que le déchargement intercytosolique?
Transfert par fraction cytoplasmique du plasmodesme
Maintien du desmotubule en position fermée
Où passe les solutés lorsque le desmotubule est fermé?
Annulus
Qu’est ce que le déchargement intermembranaire?
Transfert par la composante endoplasmique
Desmotubule ouvert
Comment est expliqué l’effet puits dans le déchargement intercytosolique?
Hydrolyse du saccharose dans le cellule puits
Comment est expliqué l’effet puits dans le déchargement intermembranaire?
Compartimentation du glucide dans la vacuole de la cellule puits
Pas d’hydrolyse
Nomme un exemple de déchargement intercytosolique
Stockage amidon
Nomme moi un exemple de déchargement intermembranaire
Stockage de saccharose dans la vacuole dans fruit de tomate
Qu’est-ce que la répartition des solutés?
Détermine la route empruntée par les solutés dans la plante à un moment de son développement ou en réponse à un signal du milieu
Quelle est l’incidence des règles de répartition?
Incidence sur le développement de la plante et sa compétence à soutenir un rendement photosynthétique élevé
Quels sont les 5 règles de répartition?
- Solutés se déplacent d’un organe-source vers un organe-puits
- Migration des solutés d’un organe à l’autre est minimale
- Distribution des solutés en fonction de la vigueur relative des organes-puits
- Réparation des solutés est un processus en constante évolution
- Solutés redistribués régulièrement entre les organes
Explique la règle 1: les solutés se déplacent d’un organe-source vers un organe-puits
Trafic complexe
Mouvement multidirectionnel des solutés dans le phloème
Explique la règle 2: la migration d’un organe à l’autre est minimale
Solutés des organes sources distribués aux organes puits les plus rapprochés
Explique la règle 3: la distribution des solutés est en fonction de la vigueur relative des organes puits
Certains puits attirent les solutés disponibles plus fortement que d’autres, reçoivent plus de solutés
Explique la règle 4: la répartition des solutés est un processus en constance évolution
Réorganisation des relations physiques et physiologiques entre les organes de la plante = réorganisation du trafic des solutés
Renversement hiérarchique
Explique la règle 5: des solutés sont redistribués régulièrement entre les différents organes
Mobilisation: solutés mis en réserve distribués à des organes en croissance active
Remobilisation: exportent des métabolites pour leur recyclage dans les organes plus jeunes
Quel est l’impact du taux de photosynthèse dans l’organe source?
Impact sur la répartition des solutés à cause de son influence sur la quantité de ressources métaboliques disponibles
Quels sont les facteurs de contrôle dans l’organe source?
Quantité d’énergie consacrée à la source au chargement actif des solutés dans le phloème
Capacité photosynthétique et position sur la plante
Quels sont les facteurs de contrôle dans le phloème?
Taille pores
Diamètre des plages criblées
Quels sont les facteurs de contrôle dans l’organe puits?
Capacité volumique
Position sur la plante
Activité métabolique
Position dans hiérarchie des puits
Quels facteurs environnementaux ont un effet indirect?
Lumière
Carences minérales
Quels facteurs environnementaux ont un effet direct?
Température
Quelle est la température optimale de translocation?
25°C
Que provoque des températures au dessus de 40°C?
Dénaturation des protéines qui mène à un arrêt irréversible du processus
Dépôts de callose dans les plages criblées
Que provoque des températures trop fraîches?
Effet négatif sur leur activité spécifique aux sites de chargement et de déchargement
Effet négatif sur vitesse de migration dans les ETC (augmente viscosité sève)
Qu’influencent des températures non optimales?
Mouvement des solutés dans les tubes criblés
Que se passe-t-il avec des plantes résistantes au froid lorsqu’il a une baisse rapide de température?
Augmentation viscosité sève
Diminution taux translocation (rétabli après quelques heures)
Aucune altération des ETC
Que se passe-t-il au point de congélation pour les plantes résistantes au froid?
Arrêt irréversible de la translocation dans les ETC
Dislocation des tubes criblés
Quel est l’effet d’un sol mal drainé?
Teneur limite en oxygène
Taux de respiration trop faible pour soutenir déchargement actif des solutés dans la racine
Quel est l’effet de la pollution atmosphérique?
Sensibilité des transporteurs protéiques à des métaux lourds
Gaz polluant SO2 dénature transporteurs membranaires
Quel est l’effet d’une carence en potassium?
Ralentissement graduel de la translocation
Croissance limitée fruits et organes de réserves
Quel est l’effet des facteurs de croissance importants sur les plans physiologique et morphogénétique?
Peu d’effet sur la translocation
