C'est quoi une cellule de garde ?
Les cellules de garde sont des cellules spécialisées que l'on trouve principalement dans les stomates des plantes. Ces structures microscopiques sont cruciales pour la régulation de la transpiration, le contrôle de l'entrée et de la sortie de gaz, ainsi que la gestion de l'équilibre hydrique de la plante. Comprendre la structure et la fonction des cellules de garde est essentiel pour appréhender les mécanismes de régulation stomatique et leur rôle dans la physiologie végétale.
1.Localisation et Structure :
Les cellules de garde sont présentes dans les feuilles et les tiges des plantes, plus précisément dans les stomates. Ces derniers sont de petites ouvertures trouvées à la surface des feuilles et des tiges, permettant les échanges gazeux et régulant la transpiration. Chaque stomate est généralement composé de deux cellules de garde adjacentes.
Les cellules de garde ont une forme particulière, ressemblant à une paire de demi-lunes ou de haricots avec des parois cellulaires extensibles. Ces parois cellulaires peuvent se déformer en réponse à divers signaux, permettant ainsi aux cellules de garde de moduler la taille de l'ouverture stomatique.
2.Fonction Principale :
La fonction principale des cellules de garde est de réguler l'ouverture et la fermeture des stomates. Ce mécanisme est crucial pour le contrôle de la transpiration, qui est le processus par lequel l'eau s'évapore des feuilles vers l'atmosphère.
Lorsque les cellules de garde absorbent de l'eau, elles gonflent, provoquant une déformation de leurs parois cellulaires. Cela conduit à l'ouverture des stomates, permettant l'entrée de dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse et la sortie d'oxygène produit pendant ce processus. En revanche, lorsque les cellules de garde perdent de l'eau, elles se dégonflent, ce qui entraîne la fermeture des stomates pour minimiser la perte d'eau par transpiration.
3.Régulation Stomatique :
La régulation stomatique par les cellules de garde est finement contrôlée par plusieurs facteurs, notamment la lumière, l'humidité, la concentration de dioxyde de carbone et les signaux hormonaux.
-Lumière : La photosynthèse dépend de la lumière, et les cellules de garde sont sensibles à celle-ci. La lumière stimule la production d'ATP, une molécule d'énergie, favorisant l'ouverture des stomates.
-Humidité : Les niveaux d'humidité atmosphérique influent sur la transpiration. En cas de faible humidité, les stomates peuvent se fermer pour minimiser la perte d'eau.
-Dioxyde de Carbone : Une concentration élevée de dioxyde de carbone stimule l'ouverture des stomates pour permettre une absorption maximale de CO2 nécessaire à la photosynthèse.
-Signaux Hormonaux : Les hormones végétales telles que l'acide abscissique (ABA) peuvent influencer la turgescence des cellules de garde, entraînant la fermeture des stomates en réponse à des conditions de stress telles que la sécheresse.
4.Communication entre Cellules de Garde :
Les deux cellules de garde d'un stomate agissent de manière coordonnée. Lorsqu'une cellule de garde subit des changements de turgescence, la cellule adjacente répond en conséquence, permettant une régulation synchrone de l'ouverture et de la fermeture des stomates.
5.Adaptations Environnementales :
Les plantes ont développé différentes adaptations pour répondre aux conditions environnementales changeantes. Par exemple, certaines plantes des régions arides ont des stomates spécialisés appelés "trichomes" qui minimisent la transpiration en réduisant la taille de l'ouverture.
En conclusion, les cellules de garde jouent un rôle central dans la physiologie végétale en régulant l'ouverture et la fermeture des stomates, ce qui a des implications directes sur la transpiration, la photosynthèse et la gestion de l'équilibre hydrique des plantes. Cette adaptation complexe permet aux plantes de s'ajuster aux conditions environnementales variables et de maximiser leur efficacité dans l'absorption de dioxyde de carbone tout en minimisant la perte d'eau.