Paroi cellulaire : qu’est-ce que c’est, fonction et structure

La paroi cellulaire est un organite caractéristique des cellules végétales. Cette structure est une enveloppe qui entoure complètement le protoplaste et sa présence le distingue des cellules animales. La paroi cellulaire est rigide, ce qui lui permet de conserver 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 dans ces situations la rupture de la membrane plasmique.

Il est important de noter que les parois cellulaires ne sont pas exclusives aux plantes. Les cellules procaryotes des eubactéries et des archéobactéries, ainsi que les cellules du royaume des champignons, ont également des parois cellulaires, bien qu’avec une composition chimique différente.

Dans certains groupes, comme les cellules du thalle des Myxomycètes (connus sous le nom de « champignons gélifiés ») et dans les cellules germinales des plantes supérieures (spermatozoïdes), la paroi cellulaire peut exceptionnellement être absente. En revanche, dans les cellules méristématiques, la paroi cellulaire peut être très fine.

Il est désormais reconnu que la paroi cellulaire joue des fonctions spécifiques cruciales non seulement pour la survie de la cellule et du tissu dans lequel elle se trouve, mais également pour le fonctionnement global de l’organisme. Nous nous demandons donc quelle est la fonction spécifique de la paroi cellulaire ? Nous vous donnons ici les principales fonctions qu’ils remplissent :

• Fournit un soutien et une protection structurels : la paroi cellulaire confère résistance et rigidité à la cellule, conservant sa forme et la protégeant contre d’éventuels dommages mécaniques externes. De plus, il protège le contenu cellulaire, appelé protoplaste, des changements osmotiques soudains et prévient la lyse cellulaire.
• Facilite l’échange de nutriments : La paroi cellulaire contient diverses enzymes et joue un rôle fondamental dans l’absorption, le transport et la sécrétion de substances nécessaires au métabolisme cellulaire. Il peut également servir de site pour une activité lysosomale ou digestive, semblable à ce qui se produit dans les vacuoles.
• Assure une protection contre les agents pathogènes : participe activement à la défense contre les bactéries et champignons pathogènes. La plante peut acquérir une résistance à l’attaque en produisant des phytoalexines ou d’autres substances qui agissent comme des barrières, comme la lignine, qui empêchent l’invasion d’agents 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 pectiques. De plus, des protéines, de la lignine, de la cutine, de la subérine et des cires sont présentes, bien qu’en proportion moindre.

La cellulose est un polymère linéaire de glucose (1-4 β-D-glucane). Ces longues et fines chaînes de glucose sont reliées 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, à la manière des brins d’un câble conducteur. Chaque « fil » 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 comparable à celle d’un fil d’acier de même diamètre. Les microfibrilles confèrent une résistance mécanique à la paroi cellulaire et résistent à la dégradation chimique et biologique. Ils représentent environ 20 à 30 % du poids sec d’une paroi primaire normale et 40 à 60 % du poids sec de la paroi secondaire des cellules porteuses.

D’autre part, la paroi cellulaire est composée de deux phases principales :

• Phase fibrillaire ou squelette : elle est composée de cellulose, qui est disposée de manière très ordonnée grâce à des liaisons hydrogène, ce qui lui confère des propriétés cristallines.
• Phase amorphe ou matricielle : elle est composée d’hémicelluloses, de composés pectiques et de glycoprotéines.

De plus, la paroi cellulaire peut être divisée en trois parties fondamentales :

• Lamelle moyenne ou substance intercellulaire : formée lors de la division cellulaire, elle est principalement composée de composés pectiques, qui sont l’union de molécules d’acide galacturonique avec de l’acide pectique et des ions métalliques.
• Paroi primaire : présente dans la plupart des cellules végétales, elle se forme après division cellulaire et est associée à des protoplastes vivants, ce qui permet de réversibles ses modifications.
• Paroi secondaire : se développe entre la paroi primaire et la membrane plasmique lorsque la cellule cesse de croître et atteint sa taille maximale.

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