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DÉVELOPPEMENT (biologie) Le développement végétal

Différenciation cellulaire végétale

Chez les végétaux supérieurs ( Cormophytes), dans le jeune embryon issu de l'œuf, les cellules ont une organisation voisine et toutes se divisent. Progressivement, les cloisonnements se restreignent à certaines cellules, les cellules méristématiques. Ces cellules gardent des caractères embryonnaires et constituent des foyers de prolifération active et coordonnée ou méristèmes. Le fonctionnement des méristèmes se maintient pendant toute la vie de la plante, lui conférant une sorte d'embryogenèse permanente. Les méristèmes primaires sont situés à l'extrémité des tiges et des racines où ils constituent les méristèmes apicaux. Par leur activité, ils initient la structure primaire de la plante et sont responsables de sa croissance en longueur. Ultérieurement, des méristèmes secondaires, ou zones génératrices, peuvent entrer en action et être à l'origine d'une nouvelle croissance (croissance en épaisseur) surtout importante chez les végétaux arborescents et ligneux.

Les populations cellulaires engendrées par les méristèmes subissent des orientations divergentes et progressives. On appelle détermination le processus par lequel les cellules sont orientées dans une séquence d'événements nouveaux au bout de laquelle elles acquièrent une spécialisation particulière. On qualifie de « point de détermination » la période transitoire d'orientation cellulaire. Puis elles acquièrent des différences structurales et fonctionnelles durables : elles se différencient.

La différenciation cellulaire, ou cytodifférenciation, correspond à une division du travail physiologique. Elle est inhérente à la construction d'un organisme pluricellulaire intégré. On la voit s'installer et se préciser progressivement au cours de l'évolution. Absente ou peu marquée dans les groupes primitifs (cas de certaines algues dont les individus sont des groupements lâches de cellules identiques dites « colonies isocellulaires »), elle se développe comme une conséquence directe du mode de vie communautaire et collectif des cellules composant un même organisme. Dans ce cadre, deux processus essentiels sont liés aux manifestations de la cytodifférenciation : a) l'établissement de phénomènes de polarité qui se manifestent de multiples façons – mitoses orientées, ségrégation des organites, gradients intercellulaires, axe de croissance , etc. ; b) la mise en jeu d'une hiérarchisation intercellulaire, avec développement de corrélations soit stimulatrices, soit inhibitrices de l'expression des caractères différentiels (par exemple phénomène de dominance apicale). Toute perturbation de l'environnement cellulaire qui provoque un changement des corrélations peut aboutir à une levée des stimulations et des inhibitions locales et induire un changement de programme de différenciation ; la cellule différenciée dans une direction acquiert alors de nouveaux caractères structuraux et fonctionnels (phénomène de reprogrammation ou transdifférenciation) ou même régresse vers un état indifférencié ( dédifférenciation). Cela indique que l'état de différenciation d'une cellule adulte n'est pas définitivement acquis. Il reste largement le résultat d'un équilibre dynamique plus ou moins stable, ce qui conduira à s'interroger sur les facteurs qui influencent la différenciation et sur l'évolution des potentialités cellulaires.

Critères de différenciation

La différenciation peut être abordée à plusieurs degrés d'organisation : populations cellulaires (tissus groupés en organes), cellule, compartiments sub-cellulaires et organites (par exemple évolution d'un proplaste et chloroplaste), niveau moléculaire (élaboration d'un équipement protéique et enzymatique spécifique). Pour chacun de ces degrés, les caractères observés ne font que traduire[...]

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Développement d'un organisme végétal complexe

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Sac embryonnaire des Angiospermes

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Brassicacée : développement de l'embryon

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Autres références

  • BIOLOGIE, en bref

    • Écrit par Universalis, François GROS
    • 942 mots

    La prise de conscience de la réalité biologique, c'est-à-dire de ce qui caractérise le vivant par rapport à l'inanimé, remonte sans doute aux premières tentatives des Anciens pour définir et expliquer cette différence. On pense ici à la philosophie naturaliste d'Aristote,...

  • BRENNER SYDNEY (1927-2019)

    • Écrit par Universalis
    • 480 mots

    Le biologiste britannique Sydney Brenner a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2002 (conjointement à John Sulston et Robert Horvitz) pour avoir élucidé la génétique d’un mécanisme clé, appelé mort cellulaire programmée ou apoptose, par lequel le développement des tissus et des...

  • CELLULE - Les mouvements

    • Écrit par Michel BORNENS, Matthieu PIEL
    • 6 582 mots
    • 3 médias
    Mais c'est pendant le développement de l'embryon que les migrations cellulaires sont les plus importantes. On comprend facilement que les processus morphogénétiques ne peuvent se limiter à la croissance des tissus par division des cellules à partir de l'œuf, mais imposent aussi de très importants...

  • CLONAGE

    • Écrit par Didier LAVERGNE, Jean-Paul RENARD
    • 5 025 mots
    • 3 médias
    – Le clonage par bissection de l'embryon au stade blastocyste (fig. 2b). Cette technique mime l'événement qui se produit naturellement chez de nombreuses espèces de mammifères au début du développement des jumeaux monozygotes ou jumeaux vrais. Ceux-ci sont issus de la division fortuite et rare...
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