L'eau, molécule essentielle pour les végétaux

1. Rôles de l'eau dans la plante:

L'eau constitue une molécule très importante pour l'organisme animal comme végétal. Mais savez-vous à quoi sert exactement H₂O dans toutes les plantes qui nous entourent?

- La photosynthèse (c'est un donneur primaire d’électrons)

- La croissance (turgescence)

- Le port érigé (turgescence: c'est grâce à l'eau, entre autres, que la plante peut rester droite)

- Les mouvements

- Le refroidissement par évapotranspiration (et oui, les plantes aussi peuvent avoir chaud, et comme les animaux, elles transpirent pour se refroidir...)
- L’absorption et le transport de solutés

Dans tous végétaux, un potentiel hydrique qui permet à l’eau d’entrer ou sortir de la plante peut être observé. Il y a en effet un flux continuel d’eau dans le sens des potentiels hydriques décroissants, c'est à dire que l'eau va avoir tendance à pénétrer dans les compartiments ayant un faible potentiel hydrique, la plante va alors absorber ou évacuer de l'eau selon ce principe.

Généralement le potentiel hydrique du sol est supérieur à celui des racines donc l'eau va pouvoir être absorbée.

2. Absorption de l'eau 

 

Au niveau de la racine on trouve des cellules différenciées de l'assise pilifère que l'on appelle poil absorbant, ces "poils" ont la capacité d'absorber l'eau et les sels minéraux présents dans le sol grâce à leur importante surface d'échanges et leurs parois fines.

L'absorption d'eau se fait alors par un processus particulier, l'osmose, en effet le milieu intracellulaire est hypertonique par rapport à la solution aqueuse du sol, c'est à dire que sa concentration en soluté est supérieure, cela a pour conséquence la migration d'eau dans la cellule. L'eau traverse alors la membrane grâce aux fameuses aquaporines, ce qui démontre encore une fois leur rôle primordial dans le transport de l'eau.

Une fois l'eau absorbée au niveau des poils, elle doit être véhiculée dans tout l'organisme...

 

3. Les voies empruntées par l'eau dans l'organisme

• le transport horizontal

La circulation de l'eau est un mécanisme essentiel pour la plante et permet son bon fonctionnement. L'eau va tout d'abord être absorbée dans le sol par le végétal au niveau de son système racinaire.(L'organisme est donc dépendant de l'environnement en ce qui concerne l'apport en eau). Cette eau va ensuite être distribuée à l'ensemble de la plante. Cette répartition se réalise suivant le besoin hydrique plus ou moins important des différents organes. Par exemple, un fruit de tomate va contenir environ 95% d'eau tandis qu'une graine de blé ne va en contenir que 5%.

L'eau traverse donc les racines en empruntant 3 voies :

• A travers les membranes des cellules. C'est la voie intracellulaire (a).
• En passant de cellules en cellules par les plasmodesmes. C'est la voie symplaste (b).
• En passant entre les cellules ou dans les cellules mortes. C'est la voie apoplaste (c).

Les voies empruntées par l'eau dans la plante

• le transport vertical : les tissus conducteurs

Xylème:

Le xylème est un tissu composé de vaisseaux eux-mêmes constitués de faisceaux de cellules mortes alignées et recouvertes de lignine. Ils ont la capacité de transporter l'eau et les minéraux depuis le sol jusqu'aux feuilles. Le xylème est donc responsable du transport de la sève brute ( eau + minéraux ). Le fait que celui-ci soit composé de cellules mortes facilite le transport et limite les dépenses énergétiques qui seraient nécessaires si les solutés devaient traverser les membranes plasmiques.

Phloème:

Le phloème est un tissu conducteur responsable du transport de la sève élaborée : solution riche en sucres (glucides) comme le saccharose. Le phloème peut également servir de tissu de réserves et de soutien.


Quand l'eau a été véhiculée des racines jusqu'aux feuilles, elle est en grande majorité évaporée (ce qui constitue le moteur de la circulation de l'eau). Le reste s'accumule généralement dans la vacuole et est responsable de la turgescence.

4. Turgescence et pression hydrostatique

On appelle pression de turgescence la pression exercée par la vacuole lorsque celle ci est remplie d'eau depuis l’intérieur de la cellule sur la paroi primaire. Cette pression tend à rigidifier les parties souples de la plante grâce à la force exercée sur les membranes des cellules.
La turgescence est notamment impliquée dans le grandissement cellulaire et dans le port érigé de la plante, mais le processus inverse se réalise également. Lorsque la vacuole est en manque d'eau il y a plasmolyse, la vacuole se rétracte et entraine un assouplissement accru des différentes parties souples de la plante.

Cellule végétale 1) en turgescence et 3) en plasmolyse 

La pression hydrostatique quant à elle correspond a une pression qu'exerce l'eau sur la surface d'un corps en immersion, elle augmente d'environ une atmosphère par 10 mètres de profondeur. Cette pression a pour origine la force de gravité et peut donc être mesurée dans le cadre d'une autre discipline: la mécanique des fluides.