Vacuole centrale

Définition de la vacuole centrale

Pour faire simple, la vacuole centrale est un organite lié à une membrane que l’on peut observer dans les cellules des organismes suivants :

• Plantes
• Fongi
• Protistes
• Animaux
• Bactéries

Jusqu’à récemment, on pensait que toutes les vacuoles présentes dans tous ces types de cellules avaient une origine commune. Mais, les récentes recherches ont permis de découvrir que les vacuoles présentes dans les différents organismes sont différentes. Par exemple, prenons les cellules végétales. Dans ces cellules, il y a une grande vacuole centrale. Ainsi, la grande vacuole centrale des cellules végétales occupe une grande partie de la masse et du volume de la cellule. Il est à noter que la présence de la vacuole centrale est significative pour la physiologie de la plante entière.

Types de vacuoles végétales

Fondamentalement, les vacuoles végétales sont de deux types, qui sont à savoir, les vacuoles de stockage des protéines et les vacuoles lytiques. Il est à noter que ces deux types représentent deux organites distincts dans la cellule végétale, car ils s’avèrent être médiés par différentes vésicules de transport.

Vacuoles de stockage des protéines

Comme leur nom l’indique, elles sont utilisées pour stocker diverses protéines qui sont essentielles à la croissance globale des plantes. Des exemples de protéines qui sont stockées par ces vacuoles sont les protéines de défense et de stockage.

Vacuoles lytiques

Celles-ci, en revanche, seront composées d’enzymes hydrolytiques, destinées à digérer les composants cellulaires qui ne sont plus utiles.

Structure de la vacuole centrale

Lorsque l’on observe la structure, on constate que la vacuole centrale et les autres vacuoles sont constituées de la « bicouche phospholipidique ». Contrairement aux autres types de cellules, les cellules végétales ont une vacuole plus grande, qui a deux composants dans sa structure. Ce sont :

La sève cellulaire

C’est la partie liquide de la vacuole centrale et elle est constituée des constituants suivants :

• Sucres
• Acides aminés
• Lipides
• Sels minéraux
• Pigments

Tonoplaste

C’est la membrane qui recouvre la sève cellulaire, séparant ainsi la sève du cytoplasme. Cette membrane va permettre de donner la tension sur la vacuole centrale. Tout comme la membrane cellulaire qui se trouve dans la couche externe de la cellule végétale, cette membrane est également composée de phospholipides et de protéines. Ces protéines vont réguler l’entrée et la sortie de l’eau dans la vacuole centrale, ce qui va également réguler le mouvement des ions.

Fonctions de la vacuole centrale

Les principales fonctions de la vacuole centrale sont les suivantes :

Maintien de la pression turgescente

Comme mentionné ci-dessus, la vacuole centrale peut occuper jusqu’à 90% du volume de la cellule. Ainsi, elle joue un rôle important dans le maintien de la pression de turgescence, qui est définie comme la pression qui sera exercée par les composants de la cellule sur la paroi cellulaire. Ainsi, la quantité d’eau présente à l’intérieur de cet organite va déterminer la quantité de pression à exercer.

Stockage

Comme on peut le constater ci-dessus, l’un des types de vacuoles est la vacuole de stockage, qui permettrait de stocker les produits chimiques (vacuoles de stockage des protéines). Cette fonction de la vacuole centrale semble évidente chez les plantes qui dépendent principalement du stockage des aliments à l’intérieur de la vacuole. Les exemples incluent les bulbes, les rhizomes et les tubercules.

Défense

Comme on peut déjà le savoir, les plantes n’ont pas les cellules dites immunitaires pour la défense. En revanche, elles disposent de mécanismes de mort des cellules de défense. Ce sont deux types de mécanismes dans lesquels les vacuoles sont impliquées dans la défense.

• Mécanisme destructeur : Cela se produirait lorsque la membrane de la vacuole s’effondre, libérant ainsi les enzymes pour détruire les composants de la cellule. Cette action conduirait à la mort immédiate de la cellule.
• Mécanisme non destructeur : Dans ce cas, la membrane de la vacuole fusionnerait avec la membrane plasmique pour libérer les enzymes nécessaires à la mort cellulaire.

Échange gazeux

Dans les plantes, l’échange gazeux, qui est également appelé respiration, est régi par les vacuoles. Le type spécial de cellules, connues sous le nom de cellules de garde, sera responsable de l’ouverture et de la fermeture des pores stomatiques. En régulant l’apport d’eau à l’intérieur de sa membrane, la vacuole des cellules de garde va contrôler le processus de respiration.

La locomotion des plantes

Certaines plantes ont la capacité de se déplacer. Chez ces plantes, la vacuole centrale va jouer un rôle important dans la locomotion en contrôlant l’activité du tonoplaste pour prendre ou perdre de l’eau.

Croissance cellulaire

La vacuole centrale est capable de fournir une aide dans le processus d’allongement des cellules en créant une pression hydrostatique plus élevée. Mais, il est à noter que cela ne peut se produire que lorsque la paroi cellulaire devient souple et élastique.