Phloème

Dans les plantes vasculaires (toutes les plantes sauf les mousses et leurs parents), le phloème est le tissu vivant qui transporte le sucre et les nutriments organiques dans toute la plante. L’autre type de tissu de transport dans les plantes, le xylème, transporte l’eau. Dans les arbres, le phloème et d’autres tissus composent l’écorce, d’où son nom, dérivé du mot grec pour «écorce».

Communément, une analogie est établie entre le système vasculaire et la sève des plantes et le vaisseaux sanguins et sang du corps humain. Semblable au réseau de veines et d’artères, le phloème et le xylème d’une plante vasculaire comprennent un vaste réseau de tubes qui transportent les fluides essentiels d’une partie d’une plante à une autre zone. Ce point de vue correspond également au concept théologique selon lequel les êtres humains «sont des microcosmes de la création» (Burns 2006), encapsulant la structure, les éléments et les qualités du macrocosme.

Structure

Sap , le liquide aqueux contenant des substances dissoutes qui se déplace à travers les tissus vasculaires (à la fois le xylème et le phloème), est transporté à travers le phloème dans des tubes allongés, appelés tubes tamis, formés par des chaînes de cellules vivantes appelées membres de tubes tamis. Les cellules du tube tamis manquent de noyau, de ribosomes et de vacuole distincte. Dans les angiospermes, à l’extrémité des éléments du tube-tamis se trouvent des pores, appelés plaques de tamis, à travers lesquels s’écoule la sève du phloème.

À côté de chaque élément du tube-tamis se trouve une cellule compagnon, qui se connecte aux cellules du tube de tamis par de nombreux canaux, ou plasmodesmes, dans la paroi cellulaire. Les cellules compagnons remplissent toutes les fonctions cellulaires d’un élément de tube-tamis, et le noyau et les ribosomes d’une cellule compagnon peuvent servir une ou plusieurs cellules de tube-tamis adjacentes.

En plus des éléments typiques du phloème, les fibres, les scléréides (petits faisceaux de tissu de soutien dans les plantes qui forment des couches durables) et les cellules albumineuses (fonction similaire aux cellules compagnes et trouvées dans les gymnospermes) peuvent également être trouvées dans le phloème.

Fonction

Contrairement au xylème, qui est principalement composé de cellules mortes, le phloème est composé de cellules vivantes qui transportent la sève. La sève de phloème est riche en sucre et est fabriquée dans les zones photosynthétiques de la plante. Les sucres sont transportés vers des parties non photosynthétiques de la plante, telles que les racines, ou dans des structures de stockage, comme des tubercules ou des bulbes.

Le mouvement du phloème est variable, alors que dans les cellules du xylème le mouvement est unidirectionnel ( vers le haut). Le flux en vrac déplace la sève du phloème d’une source de sucre vers un puits de sucre au moyen d’une pression. Une source de sucre est toute partie de la plante qui produit du sucre par photosynthèse ou libère du sucre en décomposant l’amidon. Les feuilles sont la principale source de sucre. Les puits de sucre sont des organes de stockage qui consomment de l’eau ou du sucre. Les organes porteurs de graines en développement (comme les fruits) sont toujours des puits. Les organes de stockage, y compris les tubercules et les bulbes, peuvent être une source ou un puits selon la période de l’année. Pendant la période de croissance de la plante, généralement au printemps, les organes de stockage se décomposent, fournissant du sucre pour les puits dans les nombreuses zones de croissance de la plante. Après la période de croissance, les organes de stockage stockent les glucides, devenant des puits. En raison de cet écoulement multidirectionnel, associé au fait que la sève ne peut pas se déplacer facilement entre les tubes-tamis adjacents, il n’est pas rare que la sève des tubes-tamis adjacents s’écoule dans des directions opposées.

En 1930 , Le physiologiste allemand des plantes Ernst Munch a proposé l’hypothèse du flux de pression pour expliquer le mécanisme de la translocation du phloème (le transport des aliments dans une plante par le phloème). Ce processus est accompli par un processus appelé chargement de phloème à une source et déchargement dans un évier, ce qui provoque un gradient de pression qui entraîne le contenu du phloème vers le haut ou vers le bas des tubes de tamis de la source au puits. Dans les feuilles, la source de sucre, le xylème et le phloème sont situés à proximité du tissu photosynthétique, qui prend l’eau du xylème et, par le biais d’un transport actif, charge le sucre (et d’autres produits de la photosynthèse) dans le phloème pour le transport vers l’évier . Au fur et à mesure que les nutriments organiques s’accumulent dans le phloème, l’eau pénètre dans l’élément du tube-tamis par osmose, créant une pression qui pousse la sève vers le bas ou vers le haut du tube. Au niveau de l’évier, la concentration de sucre libre est inférieure à celle du tube tamis. Ce gradient de concentration en sucre amène les cellules à transporter activement les solutés hors des éléments du tube tamis vers le tissu du puits. L’eau suit par osmose, maintenant le gradient.

Le mouvement de la sève à travers le phloème est entraîné par des pressions hydrostatiques positives; le transport de l’eau et des minéraux à travers le xylème est la plupart du temps entraîné par des pressions négatives (tension).

Des molécules organiques telles que les sucres, les acides aminés, certaines hormones et même les ARN messagers (ARNm) sont transportées dans le phloème à travers les éléments du tube tamis.

Origine

Les cellules du phloème sont d’origine méristématique. Un méristème est un tissu végétal constitué de cellules indifférenciées (cellules méristématiques) et qui se trouve dans les zones de la plante où la croissance peut avoir lieu: les racines et les pousses. Le phloème est produit en phases.La croissance primaire et secondaire se produit simultanément dans différentes parties de la tige.

Le phloème primaire est posé par le méristème apical, qui vise à allonger la tige. Les cellules méristématiques se divisent longitudinalement puis s’allongent, se différenciant en éléments de tamis et en cellules compagnons.

La circonférence, ou diamètre, des tiges et des racines augmente par croissance secondaire, qui se produit dans tous les gymnospermes et la plupart des espèces de dicotylédones parmi les angiospermes. Le phloème secondaire est posé par le cambium vasculaire, un cylindre continu de cellules méristématiques qui forme le tissu vasculaire secondaire. Le cambium vasculaire se forme dans une couche entre le phloème primaire et le xylème primaire, donnant naissance au xylème secondaire à l’intérieur et au phloème secondaire à l’extérieur. Chaque fois qu’une cellule de cambium se divise, une cellule fille reste une cellule de cambium tandis que l’autre se différencie en une cellule de phloème ou de xylème. Les cellules Cambium donnent naissance à un phloème secondaire à l’intérieur de la ou des couches de phloème établies pendant la croissance secondaire.

Une coupe transversale d’une tige après croissance secondaire montrerait des cercles concentriques de moelle (le centre), xylème primaire, xylème secondaire, cambium vasculaire, phloème secondaire, phloème primaire, cambium de liège, liège et périderme (la couche la plus externe). L’écorce est constituée de tissus extérieurs au cambium vasculaire.

Seul le plus jeune phloème secondaire est impliqué dans le transport de la sève. Avec le temps, le phloème secondaire plus ancien meurt, protégeant la tige jusqu’à ce qu’elle se détache dans l’écorce au cours des saisons de croissance secondaires ultérieures. Le diamètre de l’arbre augmente à mesure que des couches de xylème sont ajoutées, produisant du bois.

Utilisation nutritionnelle

Le phloème de pins a été utilisé en Finlande comme aliment de substitution en période de famine, et même les bonnes années dans le nord-est, où les approvisionnements en phloème des années précédentes ont quelque peu contribué à éviter la famine pendant la grande famine des années 1860. Le phloème est séché et moulu en farine (pettu en finnois) et mélangé à du seigle pour former une pain (Vanharanta 2002). Depuis la fin des années 1990, le pettu est redevenu une curiosité, et certains ont fait des déclarations de bienfaits pour la santé (Mursu 2005; Vanharanta 1999).

Bien que le phloème soit la voie principale pour le mouvement du sucre de la feuille vers d’autres parties de la plante, la sève d’érable, utilisée pour produire du sirop d’érable, dérive en fait du xylème, pas du phloème. (Voir xylème.)

Annelure

Parce que les tubes de phloème se trouvent à l’extérieur du xylème dans la plupart des plantes, un arbre ou une autre plante peut être efficacement tué en enlevant la barre k dans un anneau sur le tronc ou la tige. Avec le phloème détruit, les nutriments ne peuvent pas atteindre les racines et l’arbre / la plante mourra. Les arbres situés dans des zones où vivent des animaux comme les castors sont vulnérables. Les castors mâchent l’écorce à une hauteur assez précise. Ce processus est appelé annelage et est utilisé à des fins agricoles. Par exemple, d’énormes fruits et légumes vus dans les foires et les carnavals sont produits par annelage. Un agriculteur place une ceinture à la base d’une grande branche et enlève tous les fruits / légumes sauf un de cette branche. Ainsi, tous les sucres fabriqués par les feuilles de cette branche n’ont pas de puits où aller mais le seul fruit / légume, qui se dilate ainsi plusieurs fois pour atteindre sa taille normale.

Voir aussi

• Xylem