La turgescence et la plasmolyse

Les substances en dissolution dans le suc cellulaire (corps minéraux, acides organiques, sucres, etc.) attirent l’eau par osmose à l’intérieur des cellules. Gommele suc cellulaire augmentera ainsi de plus en plus de volume, il finira par exercer une pression sur le protoplasme et la membrane , qui sont à la fois dilatables et élastiques. La grandeur de la dilatation d’une cellule, provoquée par la turgescence, dépend par conséquent : d’une part , de l’intensité de la turgescence à l’intérieur de la cellule; d’autre part, de la résistance offerte par les enveloppes cellulaires dilatées (protoplasme et membrane cellulaire) (1).

On peut construire des appareils qui représentent clairement l’action de la turgescence. J’employais, pour cela, des tubes en verre de 80 mm. de longeur et de 40 mm. de diamètre. On ferme une extrémité avec une membrane de vessie de porc ; on remplit complètement le tube avec une dissolution presque concentrée de sucre et on le ferme en haut avec un autre fragment de vessie. Cette sorte de cellule artificielle est plongée dans l’eau distillée. La solution de sucre absorbe de l’eau par osmose , de sorte que le contenu de la cellule , dont le volume devient de plus en plus considérable, exerce une pression croissante sur les fragments de vessie. Ceux-ci deviennent hémisphériques et exercent de leur côté une pression sur le contenu de la cellule. Il en résulte dans l’appareil une forte tension antagoniste entre la dissolution de sucre et les fragments de vessie. Dès que la cellule artificielle est fortement turgescente, on la retire de l’eau. Si avec une fine aiguille on pique alors les membranes, on voit s’échapper aussitôt un filet d’eau et les membranes s’affaisser. La turgescence, par conséquent, exerce une pression considérable dans les cellules.

11 sera très intéressant de faire ensuite l’expérience qui va suivre. On peut facilement la répéter dans un cours de physiologie. Dans un petit

(1) Pour l’étude détaillée de la turgescence, voy. mon Lehrbuch der Pflanzenphysio logie , 1883, p. 213.

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DEUXIÈME DIVISION

vase de verre rempli d’une dissolution de ferro-cyanure de potassium , on introduit un petit morceau de chlorure de cuivre. Le chlorure de cuivre s’entoure immédiatement d’un précipité membraneux de ferro-cyanure de cuivre et, comme il attire de l’eau de l’extérieur, la membrane gonfle. Il se forme de cette façon une cellule artificielle turgescente (cellule de Traube), dont les dimensions grandissent peu à peu et dont la longueur peut atteindre plusieurs centimètres. Le gonflement de la membrane brune de ferro-cyanure de cuivre est dû à ce qu’elle est pénétrée de molécules de chlorure de cuivre dissout de l’intérieur, et de molécules de ferro-cyanure de potassium de l’extérieur. Il s’effectue dans la membrane une double décomposition de ces deux substances , d’où résulte la formation de molécules de ferro-cyanure de cuivre qui provoquent le gonflement de la membrane (1).

Si du bord de la lamelle, on fait passer une solution de sucre ou de la glycérine aux cellules des poils staminaux de Tradescantia , aux cellules épidermiques des feuilles de cette plante ou aux filaments de spirogyres, on observe les phénomènes décrits dans le g 55. Les cellules passent de Tétât turgescent à l’état plasmolytique. Leur protoplasme se détache de la membrane cellulaire, se contracte, et l’eau du suc cellulaire est attirée par les substances hygroscopiques (glycérine, solution de sucre). Les cellules plasmolysées ne sont point tuées de suite; ce qui le prouve , c’est que le protoplasme des cellules plasmolysées des poils staminaux de Tradescantia demeure encore longtemps imperméable à la substance colorante violette dissoute dans le suc cellulaire.

On peut montrer expérimentalement aussi qu’il est très facile de plasmolyser des organes végétaux. Nous emploierons des jeunes hampes florales de Bulomus umbellatus et de Plantago , des pétioles de Tropæolum , des axes hypocotylés étiolés de Phaseolus ou des racines principales de cette plante (germinations cultivées dans la sciure). On trace, à des intervalles de 40 à 90 mm.; de fins traits à l’encre de Chine sur des morceaux de tiges ou de racines de 50 à 100 mm. de longueur, enlevés aux parties les plus jeunes de ces organes. Nous ferons usage d’une encre de Chine de très bonne qualité que nous broierons dans l’eau. Pour tracer les traits, nous nous servirons d’un pinceau de martre que nous conserverons aussi propre que possible. Après avoir cherché l’écartement à Taide d’une règle graduée en millimètres, nous plongerons les matériaux d’étude dans une dissolution aqueuse, à 10^ , de sel marin ou de nitrate de potassium. Ces matériaux perdront leur turgescence, la plasmolyse les rendra mous, et après un temps plus ou moins long (4-24 heures), il sera facile de constater que l’écartement des traits est beaucoup moindre qu’au début de l’expérience. De même que la glycérine et les solutions sucrées, les

(1) Yoy. Traube, in Archiv, f. Amt. und Physiol. de du Bois-Reymond et Reichert, 1867, p. 87.

LES FORCES MOLÉCULAIRES DES PLANTES

dissolutions salines attirent l’eau des cellules , la diminution de turgescence ainsi produite dans les cellules détermine la contraction des tissus (1).

Si les organes végétaux perdent de l’eau en se flétrissant, ils se raccourcissent, par conséquent aussi, proportionnellement à la diminution de la turgescence dans leurs cellules. Nous déposons sous l’eau pendant 1/2 heure des jeunes plantes de Pisum qui ont germé dans la sciure et dont les racines ont atteint une longueur de 80 mm. environ. La turgescence des cellules des racines sera bientôt complète. Nous essuyons soigneusement les racines à l’aide d’un morceau de toile, et nous traçons un trait, à l’encre de Chine, près du sommet de la racine, et un second, à 25 mm. environ du premier. Il est facile de constater que le raccourcissement des racines n’est pas peu considérable après un séjour de 10 minutes dans l’air. Si, alors, on les met dans l’eau, elles s’allongeront de nouveau et l’écartement des traits sera le même qu’auparavant (2).