- Quelques concepts précédents pour comprendre la turgescence en biologie
- Osmose
- Plasmolyse
- Importance de la turgescence
- Turgor dans les plantes
- Turgor dans le laboratoire
- Turgor en médecine
- Références
La turgescence est le phénomène d'expansion totale d'une cellule gonflée par la pression d'un fluide. Grâce à ce phénomène, les cellules gonflent en absorbant l'eau, en appuyant contre les membranes cellulaires, en les resserrant.
Lorsque le fluide exerce une pression vers l'extérieur sur la paroi cellulaire, on parle de pression de turgescence. Alors que la pression vers l'intérieur exercée sur le contenu de la cellule par la paroi cellulaire étirée, est appelée pression de la paroi. En général, les deux pressions, pression de turgescence et pression de paroi, s'opposent tout en maintenant l'équilibre.
La turgescence d'une cellule vivante est influencée par trois facteurs principaux: la formation de substances osmotiquement actives dans la cellule, un approvisionnement suffisant en eau et une membrane semi-perméable.
Quelques concepts précédents pour comprendre la turgescence en biologie
Osmose
L'eau, élément vital pour tous les êtres vivants, a des propriétés physiques qui se reflètent au niveau cellulaire dans la façon dont elle est transportée d'une cellule à une autre, ainsi qu'en entrant et sortant de l'environnement intracellulaire vers l'environnement extérieur.
Ce processus appelé osmose consiste en la diffusion d'eau et de minéraux à travers une membrane relativement perméable, d'une région de concentration plus élevée à une concentration plus faible.
Lorsqu'une cellule est dans son état normal, la concentration de fluides extracellulaires et intracellulaires est la même car il existe un équilibre entre l'environnement interne et l'environnement externe.
Lorsque la cellule est soumise à un milieu hypertonique, l'eau interne du plasma tend à sortir pour équilibrer le degré de concentration de l'environnement externe avec celui interne de la cellule, produisant une plasmolyse.
Plasmolyse
Contrairement à la turgescence, ce phénomène se produit lorsque les cellules, perdant de l'eau, se contractent, séparant le protoplaste de la paroi cellulaire. La plasmolyse est causée par la semi-perméabilité de la membrane cytoplasmique et par la perméabilité de la paroi cellulaire chez les plantes.
En effet, les conditions de l'environnement extracellulaire sont hypertoniques, c'est-à-dire que l'eau contenue dans la vacuole quitte l'environnement hypertonique (osmose), déshydratant la cellule.
Enfin, la paroi de la membrane cellulaire est séparée car la cellule plasmolyse. Si, au cours de ce processus, la plante ne reçoit pas d'eau pour remplir la vacuole afin que la cellule puisse retrouver sa turgescence, la plante mourra très probablement.
Importance de la turgescence
Premièrement, la turgescence aide à déplacer les solutions nutritives entre la cellule et la cellule. Cela est dû à la différence de concentration de sève cellulaire entre une cellule et l'autre. En revanche, le phénomène de turgescence est nécessaire à la croissance de différents organes.
La turgescence est essentielle dans les cellules végétales pour les faire tenir debout. Les cellules végétales qui perdent beaucoup d'eau ont moins de pression de turgescence et ont tendance à devenir flasques. La perte d'eau finit par flétrir la plante.
Lorsque les parois cellulaires se détendent à un rythme plus rapide que l'eau ne peut traverser la membrane, il en résulte une cellule avec une pression de turgescence plus faible, produisant l'effet inverse, la plasmolyse.
Turgor dans les plantes
Les usines sont des machines hydrauliques; ils dépendent de la "pression de turgescence" pour allonger leurs cellules et réguler la transpiration par l'ouverture et la fermeture des cellules stomatiques.
La paroi cellulaire permet aux cellules végétales de résister à la turgescence, ce processus ne se produit pas avec d'autres cellules, comme les érythrocytes, qui éclatent facilement en raison de ce phénomène. Grâce à la pression de turgescence, les plantes augmentent leur couleur verdâtre.
La turgescence est causée par l'écoulement osmotique de l'eau d'une région à faible concentration de soluté à l'extérieur de la cellule vers la vacuole de la cellule qui a une concentration plus élevée de soluté. Pour cette raison, les plantes dépendent de la turgescence pour maintenir leur gravité.
La turgescence participe au métabolisme cellulaire, et c'est souvent la régulation de la pression de turgescence qui est la clé de la réponse de la plante aux changements de l'environnement.
Une panne des processus de régulation de la turgescence peut être à l'origine d'une baisse des performances lorsqu'elle est exposée à des stress tels que la sécheresse, la pollution et les températures extrêmes, c'est pourquoi son étude en agriculture est importante.
La plupart du temps, les cellules végétales reçoivent de l'eau du fluide qui remplit les espaces entre les cellules et pénètre dans les minuscules cavités entre les fibres de cellulose qui tapissent les parois cellulaires.
Comme la plupart des cellules sont imprégnées de ce liquide et qu'il contient presque toujours un potentiel osmotique plus élevé que la sève cellulaire, la plante sera principalement composée de cellules complètement turgescentes.
La turgescence cellulaire donne de la fermeté à la plante, l'aide à conserver sa forme et lui permet de fonctionner efficacement. Tous les semis, ainsi que les plantes herbacées et les structures végétales telles que les feuilles et les fleurs, dépendent entièrement de la turgescence de leurs cellules pour leur soutien.
Turgor dans le laboratoire
La turgescence peut se produire en mettant les cellules en suspension dans des solutions diluées et / ou en fournissant de l'eau avec de faibles concentrations de soluté (par exemple, l'eau du robinet ou l'eau de pluie).
Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, il reste des solutés, concentrant la solution aqueuse. Cela conduit la solution de celle qui est hypotonique à celle qui est isotonique puis hypertonique.
Les feuilles des plantes ont tendance à tomber lorsque suffisamment d'eau s'est évaporée, baignant les cellules dans une solution isotonique plutôt qu'hypotonique.
En revanche, les cellules animales manquent de parois cellulaires et sont normalement baignées dans une solution isotonique. C'est pourquoi les cellules animales ne présentent normalement pas de turgescence, mais plutôt une exposition à une solution hypotonique.
Les bactéries préfèrent également exister dans un état turgescent où le contraste, la plasmolyse, interfère avec le métabolisme et la croissance.
En fait, une approche de la conservation des aliments consiste à créer une hypertonicité dans les aliments, telle que des concentrations élevées de sel ou de sucre, pour empêcher la turgescence et favoriser la plasmolyse.
Turgor en médecine
La turgescence fait également référence à l'élasticité normale de la peau, sa capacité à se dilater, en raison de la pression vers l'extérieur des tissus et du liquide interstitiel, et à revenir à son état d'origine.
Grâce à l'évaluation de la turgescence, un médecin peut déterminer si une personne est déshydratée, de sorte qu'une partie essentielle de l'examen physique est l'évaluation de la turgescence cutanée.
Références
- Fricke, W. «Turgor Pressure». eLS. 1–6. Publié en ligne: janvier 2017. Récupéré de: Willey Online Library. wiley.com.
- Agarwal, N. "Qu'est-ce que la turgescence et mentionner son importance?" Récupéré de: Préservez votre article. Dans: Preserveearticles.com (2017).
- S. Beckett. "Biologie: Une Introduction Moderne". Presse d'université d'Oxford (1986).
- Campbell, Reece. "Biologie" Ed. Médica Panamericana (2007).
- "Qu'est-ce que la turgescence?" QSStudy (2017) Récupéré de: qsstudy.com.
- "Osmose" Récupéré de: "La cellule: unité fondamentale" dans: sites.google.com.
- Abedon, «Turgidity» (2016) dans: Biology as Poetry: Cell Biology Department of Microbiology, The Ohio State University. Récupéré de: biologyaspoetry.com.
- Pritchard, J. «Turgor Pressure». Université de Birmingham, Birmingham, Royaume-Uni. Encyclopédie des sciences de la vie (2001) Nature Publishing Group els.net.