Structure microscopique et submicroscopique des parois cellulaires - Expliqué!

Notes utiles sur la structure microscopique et submicroscopique des parois cellulaires!

Les substances chimiques des parois cellulaires restent combinées physiquement et chimiquement. Plusieurs méthodes physiques et chimiques ont été utilisées pour de telles enquêtes. Au départ, le mur secondaire était l’objet principal de l’étude, mais avec l’affinement des méthodes, le mur primaire a également été étudié avec succès.

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L’importance de l’étude des parois primaires réside dans le fait qu’elle fournit des informations sur les méthodes de croissance des parois cellulaires en surface. Les enquêteurs combinent des observations sur la coloration différentielle; solubilités différentielles; variations grossières et fines de la structure; réaction à la lumière polarisée et fluorescente, aux rayons X et à l'éclairage en fond noir; indices de réfraction; et composition des cendres. De nos jours, le microscope électronique est l'outil principal pour l'étude des parois cellulaires.

Systèmes micellaires et intermicellaires:

L'organisation de la structure des parois cellulaires est basée sur la cellulose. Les unités fondamentales du système sont les molécules de cellulose en forme de chaîne de différentes longueurs. Ces chaînes ne sont pas dispersées au hasard, mais se présentent sous forme d'agrégats et sont généralement appelées micelles. Les molécules de la chaîne possèdent un arrangement parallèle dans une micelle et les résidus de glucose dans une chaîne sont espacés à des distances uniformes les uns des autres.

Ainsi, un faisceau de molécules de cellulose, la micelle, peut être comparé à un cristal en ce sens que ses unités sont disposées symétriquement. De cette façon, les faisceaux de molécules de cellulose sont interconnectés au moyen des molécules de la chaîne inférieure et d'un système cohérent poreux, le système micellaire, interpénétré d'un système intermicellaire également cohérent dans lequel différentes substances de paroi autres que la cellulose sont présentes.

Frey Wyssling (1959) a décrit graphiquement ces éléments structurels et leurs interrelations sur la base de la paroi secondaire de la fibre de Boehmeria. Ici, une molécule de cellulose a une largeur de 8 A. Les molécules de cellulose sont combinées dans une microfibrille élémentaire dont le diamètre le plus large est 100 A et qui est discernable au microscope électronique. Il contient 100 molécules de cellulose dans une section transversale. Les molécules de cellulose et les fibrilles élémentaires sont des structures semblables à des rubans.

Les fibrilles élémentaires forment un faisceau appelé microfibrille, large de 250 A et contenant 2 000 molécules de cellulose dans une section transversale. Les études au microscope électronique sur les parois cellulaires sont principalement liées à cette unité. Les microfibrilles sont combinées en macrofibrilles d'une largeur de 0, 4 micron (| i) et contenant 500 000 molécules de cellulose en coupe transversale. Enfin, 2 000 000 000 de molécules de cellulose constituent une section transversale de la paroi secondaire de la fibre.

Structure microfibrillaire et microcapillaire:

Comme mentionné précédemment, la cellulose des parois des cellules végétales est interprétée comme une combinaison de deux systèmes interpénétrants, le micellaire et le intermicellaire. Ils sont submicroscopiques. Les parois contiennent une matrice de cellulose poreuse constituée de très fines fibrilles coalescées, des microfibrilles et un système interfibrillaire de microcapillaires contenant divers constituants de paroi non cellulosiques.

Cependant, à l'intérieur des microfibrilles, les micelles et, par conséquent, les molécules de la chaîne apparaissent à peu près parallèlement au grand axe des fibrilles. Les microcapillaires dans le cadre de la cellulose peuvent contenir des liquides, des cires, de la lignine, de la cutine, des hémicelluloses, de la subérine, des substances pectiques, d'autres composés organiques moins courants, et même des cristaux et de la silice.

Orientation microfibrillaire dans la paroi cellulaire:

Dans les trois couches de parois de certains vaisseaux, trachéides et fibres de bois, les orientations fibrillaires des couches interne et externe varient entre transversal et hélicoïdal, les hélices étant d'un pas comparativement faible et celles de la couche centrale oscillant entre les hélices longitudinale et relativement forte. . Des motifs caractéristiques se manifestent autour des grandes fosses bordées des premières trachéides en bois.

Dans la fibre de coton, la majeure partie de la paroi secondaire est constituée de microfibrilles orientées selon un angle de 45 degrés ou moins par rapport à l'axe longitudinal de la fibre.

Dans la lamelle consécutive de la fibre de lin, les hélices sont enroulées dans des directions opposées. Dans les cellules trachéaires à épaississements secondaires annulaires et scalariformes, les régions cristallines de ces épaississements ont une orientation horizontale en anneau.

Le pas des hélices des microfibrilles varie dans les parois secondaires de différentes cellules. Cependant, parmi les couches d'une même paroi, au sein d'une couche donnée, les microfibrilles sont généralement parallèles les unes aux autres et toujours parallèles à la surface de la cellule. Les murs secondaires possèdent une texture parallèle.