La croissance de la plante associe multiplication cellulaire (= mérèse) et élongation cellulaire (= auxèse).
La multiplication cellulaire a lieu dans des zones spécialisées nommées méristèmes grâce au processus de mitose (division cellulaire) qui produit des alignements de cellules depuis la zone de multiplication.
On distingue 2 types de méristèmes :
-Les méristèmes primaires permettent la croissance en longueur de la plante. Ils sont localisés aux endroits suivants :
*aux extrémités des tiges (méristèmes caulinaires apicaux),
*à la base des feuilles (méristèmes caulinaires axillaires),
*à l’extrémité des racines (méristèmes racinaires apicaux).
Les méristèmes caulinaires sont enfermés dans des structures protectrices : les bourgeons.
Organisation d’une tige et localisation des méristèmes caulinaires
-Les méristèmes secondaires permettent le développement en largeur des tiges et racines ligneuses chez certains végétaux. Ces méristèmes secondaires produisent des tissus différenciés. Il existe deux types de méristèmes secondaires :
*Le cambium (méristème libéro-ligneux)produit du xylème secondaire (le bois) et du phloème secondaire (le liber).
*Le phellogène (méristème subéro-phellodermique) produit du suber (du liège) et du phelloderme (un tissu différencié qui n’est pas à connaitre).
Schémas de l’organisation en coupe d’une tige jeune et d’une tige âgée
L’élongation cellulaire, ou auxèse, est responsable tant de la croissance en longueur qu’en épaisseur.
Au niveau des racines, elle a lieu sur l’extrémité (juste à côté des méristèmes apicaux). Au niveau des tiges, l’auxèse affecte tout l’entre-nœud.
L’auxèse permet la croissance par augmentation de la taille des cellules nouvellement formées par les méristèmes sans multiplication de ces dernières.
Il s’agit d’une augmentation du volume de la cellule par gonflement de la vacuole associé à un assouplissement de la paroi cellulaire.
Schémas de la localisation de l’élongation cellulaire par rapport à l’extrémité d’une racine
Peu après, les cellules vont se différencier permettant l’organogenèse, c’est-à-dire la mise en place des organes du végétal.
Au niveau caulinaire, les méristèmes de la tige mettent en place des structures répétitives, les phytomères. Ils sont constitués d’un segment de tige comprenant un entre-nœud, un nœud avec sa ou ses feuilles contenant un bourgeon à leur aisselle.
Chaque phytomère est créé par le bourgeon grâce à l’activité du méristème, à l’élongation cellulaire au niveau de l’entre-nœud, et à une différenciation des tissus (différenciation des vaisseaux conducteurs de sève, des parenchymes, etc.).
Organisation en phytomères du système caulinaire (chaque couleur correspond à un phytomère)
Au niveau racinaire, la zone de différenciation se trouve au-dessus de la zone d’élongation (plus loin de l’extrémité donc). C’est dans cette zone que les cellules vont acquérir une fonction particulière (tissus conducteurs, protecteur, poil absorbant…).
Un peu plus haut se trouve la zone subéreuse ou d’organogenèse, épaissie et protégée elle émet parfois des racines secondaires par dédifférenciation de certaines cellules proches des vaisseaux qui retournent à l’état embryonnaire, subissent activement la mitose et constituent ainsi le méristème apical de la nouvelle racine en formation.
Les conditions du milieu contrôlent la croissance des végétaux, on appelle cela le tropisme :
-La tige croit systématiquement dans le sens inverse de la gravité, c’est ce qu’on appelle le gravitropisme. Ce gravitropisme est inversé pour les racines qui poussent dans le sens de la gravité.
-La tige croit toujours en direction de la lumière, c’est ce qu’on appelle le phototropisme.
Ces tropismes ont notamment lieu grâce à une élongation différentielle des cellules : si les cellules s’allongent davantage d’un côté que de l’autre, alors il y aura un changement de direction de la tige.
La mérèse, l’auxèse et la différenciation cellulaire sont trois processus qui sont sous le contrôle de facteurs internes : les hormones végétales (encore appelées phytohormones).
Les phytohormones sont des molécules sécrétées par la plante qui vont influencer son développement.
Il existe plusieurs phytohormones : l’auxine, la gibbérelline, la cytokinine, l’acide abscissique, l’éthylène…
L’auxine est notamment une phytohormone très importante car elle contrôle la croissance végétale (la mérèse et l’auxèse).
Par exemple,
-c’est la différence de répartition de l’auxine entre les deux côtés de la tige qui permet d’expliquer les tropismes (p.ex. pour le phototropisme, il y a moins d’auxine du côté de la lumière, ce qui entraine la courbure en direction de la lumière).
-l’auxine sécrétée par le bourgeon caulinaire apical inhibe le développement des bourgeons axillaires : on parle de dominance apicale. C’est pour cela que couper le bourgeon apical favorise en général la mise en place de ramifications en dessous.
