Paroi cellulaire : définition, rôle et structure

La paroi cellulaire est un organelle caractéristique des cellules végétales. Cette structure est une enveloppe qui entoure intégralement le protoplaste, et sa présence est ce qui distingue les cellules végétales des cellules animales. La paroi cellulaire a une nature rigide, ce qui lui permet de maintenir la forme et la taille de la cellule. Cette propriété est particulièrement importante lorsque la cellule végétale absorbe de l’eau et que son volume augmente, car la paroi cellulaire empêche la rupture de la membrane plasmique dans ces situations.

Il est important de souligner que les parois cellulaires ne sont pas exclusives aux plantes. Les cellules procaryotes des domaines Bactéries et Archéobactéries, ainsi que les cellules du règne Fungi, possèdent aussi des parois cellulaires, bien que leur composition chimique diffère.

Dans certains groupes, comme dans les cellules du thalle des Myxomycètes (connus sous le nom de « champignons gelatineux ») et dans les cellules germinales des plantes supérieures (cellules spermatiques), la paroi cellulaire peut faire défaut exceptionnellement. Par ailleurs, dans les cellules meristématiques, la paroi cellulaire peut être très fine.

Aujourd’hui, on reconnaît que la paroi cellulaire remplit des fonctions spécifiques cruciales non seulement pour la survie de la cellule et du tissu qui l’entoure, mais aussi pour le fonctionnement global de l’organisme. Alors, quelle est exactement la fonction de la paroi cellulaire ? Voici les principales fonctions qu’elle assure :

• Fournit un soutien et une protection structurelle : la paroi cellulaire confère à la cellule résistance et rigidité, lui permettant de maintenir sa forme et de se protéger contre d’éventuels dommages mécaniques externes. De plus, elle protège le contenu cellulaire, appelé protoplaste, des variations osmotiques brusques et prévient la lyse cellulaire.
• Facilite les échanges de nutriments : la paroi cellulaire contient une variété d’enzymes et joue un rôle fondamental dans l’absorption, le transport et la sécrétion des substances nécessaires au métabolisme cellulaire. Elle peut également servir de site pour l’activité lysosomique ou digestive, comme cela se produit dans les vacuoles.
• Protège contre les pathogènes : participe activement à la défense contre les bactéries et les champignons pathogènes. La plante peut acquérir une résistance à l’attaque par la production de phytoalexines ou d’autres substances qui agissent comme des barrières, comme la lignine, qui empêche l’invasion des pathogènes.

La paroi cellulaire des cellules végétales est principalement composée de polysaccharides, tels que la cellulose et d’autres composants de la matrice. Les polysaccharides dominants dans la matrice sont les hémicelluloses et les composants péctiques. De plus, on y retrouve des protéines, de la lignine, de la cutine, de la subérine et des cires, bien que moins abondants.

La cellulose est un polymère linéaire de glucose (1-4 β-D-glucane). Ces longues et fines chaînes de glucose s’assemblent entre elles par des liaisons hydrogène, formant des microfibrilles d’un diamètre de 10 à 25 nm. Les microfibrilles se tordent et s’enroulent les unes autour des autres, comme les fils d’un câble. Chaque « câble » ou macrofibrille a un diamètre d’environ 0,5 µm et peut atteindre une longueur allant jusqu’à 4 µm. Grâce à cette structure, les molécules de cellulose acquièrent une résistance équivalente à celle d’un fil d’acier de même diamètre. Les microfibrilles apportent une résistance mécanique à la paroi cellulaire et résistent à la dégradation chimique et biologique. Elles représentent environ 20-30 % du poids sec d’une paroi primaire normale et 40-60 % du poids sec de la paroi secondaire des cellules de soutien.

D’autre part, la paroi cellulaire se compose de deux phases principales :

• Phase fibrillaire ou ossature : composée de cellulose, disposée de manière hautement ordonnée par des ponts d’hydrogène, ce qui lui confère des propriétés cristallines.
• Phase amorphe ou matrice : composée d’hémicelluloses, de composants péctiques et de glycoprotéines.

En outre, la paroi cellulaire peut être divisée en trois parties fondamentales :

• Lamina média ou substance intercellulaire : qui se forme lors de la division cellulaire, est principalement composée de substances péctiques, qui résulent de l’union des molécules d’acide galacturonique avec l’acide péctique et des ions métalliques.
• Parei primaire : présente dans la plupart des cellules végétales, se forme après la division cellulaire et est associée à des protoplastes vivants, ce qui permet que ses changements soient réversibles.
• Parei secondaire : se développe entre la pareie primaire et la membrane plasmique lorsque la cellule cesse de croître et atteint sa taille maximale.

Maintenant que vous savez ce qu’est et ce que fait la paroi cellulaire, vous pourriez être intéressé par la lecture de cet autre article sur les similitudes et les différences entre les cellules animales et végétales.

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