Chez les plantes vasculaires, la circulation de l’eau, des sels minéraux et des substances organiques est assurée par des tissus spécialisés appelés tissus conducteurs. Ces tissus jouent un rôle fondamental dans le transport interne, la croissance, la rigidité mécanique et la survie de la plante dans différents milieux. Les deux principaux tissus conducteurs sont le xylème, responsable de la conduction de la sève brute, et le phloème, chargé du transport de la sève élaborée. Leur organisation, leur structure cellulaire et leur fonctionnement sont essentiels à la compréhension du système vasculaire des plantes.
I. Origine et développement des tissus conducteurs
Les tissus conducteurs se forment à partir de tissus méristématiques. Le procambium donne naissance au xylème et au phloème primaires lors de la croissance primaire de la plante. Lors de la croissance secondaire, le cambium vasculaire produit du xylème secondaire (vers l’intérieur) et du phloème secondaire (vers l’extérieur), notamment chez les plantes ligneuses. Ce développement assure une croissance en épaisseur des tiges et des racines.
II. Le xylème : transport de la sève brute
Le xylème transporte la sève brute, un mélange d’eau et de sels minéraux absorbés par les racines vers les parties aériennes de la plante.
1. Structure cellulaire du xylème
Le xylème est constitué de plusieurs types cellulaires :
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Les trachéides : cellules allongées, fusiformes, à paroi épaisse lignifiée. Présentes surtout chez les gymnospermes, elles assurent la conduction et le soutien.
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Les éléments de vaisseaux : cellules plus courtes, à extrémités ouvertes, formant des tubes continus appelés vaisseaux. Caractéristiques des angiospermes, ils permettent un transport rapide de l’eau.
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Les fibres : cellules allongées et très lignifiées assurant une fonction de soutien mécanique.
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Les cellules parenchymateuses : vivantes, elles interviennent dans le stockage et la réparation.
2. Fonctionnement du xylème
Le transport dans le xylème est unidirectionnel, des racines vers les feuilles. Il repose sur plusieurs forces :
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La pression racinaire : osmose active d’eau par les racines.
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La capillarité : phénomène physique permettant l’ascension de l’eau dans des tubes fins.
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La transpiration foliaire : évaporation de l’eau par les stomates qui crée une succion, moteur principal du flux de sève brute.
Ce transport est passif et peut atteindre plusieurs dizaines de mètres chez les arbres.
III. Le phloème : transport de la sève élaborée
Le phloème assure la distribution de la sève élaborée, principalement composée de glucides (notamment le saccharose), produits par la photosynthèse dans les feuilles, vers les zones de croissance, de stockage ou de respiration (racines, fruits, graines).
1. Structure cellulaire du phloème
Le phloème comprend :
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Les cellules criblées : cellules vivantes, allongées, empilées, contenant peu d’organites, possédant des parois perforées appelées plaques criblées permettant le passage du contenu cellulaire. Chez les angiospermes, elles forment les tubes criblés.
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Les cellules compagnes : associées aux cellules criblées, elles régulent leur métabolisme, assurent le chargement et le déchargement des sucres.
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Les fibres : cellules mortes, lignifiées, à fonction de soutien.
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Les cellules parenchymateuses : vivantes, jouant un rôle dans le stockage et la régulation.
2. Fonctionnement du phloème
Le transport dans le phloème est bidirectionnel : des feuilles vers les organes demandeurs (racines, fruits, méristèmes) ou parfois dans l’autre sens en fonction des besoins. Il est actif et repose sur le modèle de flux sous pression :
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Les cellules sources chargent activement les sucres dans les tubes criblés, provoquant une entrée d’eau par osmose.
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Cette pression osmotique pousse la sève vers les cellules puits (zones consommatrices), où les sucres sont déchargés.
Ce système permet un transport rapide et ciblé des produits de la photosynthèse.
IV. Organisation spatiale des tissus conducteurs
Dans les organes végétatifs (racines, tiges, feuilles), le xylème et le phloème sont associés en faisceaux conducteurs disposés différemment selon l’organe :
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Dans les tiges : les faisceaux sont souvent collatéraux, avec le xylème situé vers l’intérieur et le phloème vers l’extérieur. Chez les dicotylédones, ils sont disposés en anneau, alors que chez les monocotylédones, ils sont dispersés.
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Dans les racines : le xylème forme une étoile centrale entourée de phloème.
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Dans les feuilles : les nervures comprennent des vaisseaux de xylème (vers le dessus) et de phloème (vers le dessous), entourés de cellules de soutien et de parenchyme.
V. Comparaison entre xylème et phloème
| Caractéristique | Xylème | Phloème |
|---|---|---|
| Type de sève | Sève brute (eau + minéraux) | Sève élaborée (glucides, etc.) |
| Direction du transport | Ascendante (racines → feuilles) | Variable (source → puits) |
| Cellules conductrices | Morts (trachéides, vaisseaux) | Vivantes (tubes criblés) |
| Transport actif ou passif | Passif (transpiration) | Actif (flux sous pression) |
| Présence de fibres | Oui (soutien mécanique) | Oui (soutien mécanique) |
| Soutien à la plante | Oui (paroi lignifiée) | Faible |
VI. Rôle écologique et agronomique
Les tissus conducteurs sont essentiels à la survie des plantes terrestres. Ils permettent de transporter efficacement l’eau et les nutriments sur de longues distances, favorisant la croissance verticale, l’adaptation aux environnements variés, la reproduction et la colonisation de milieux hostiles. En agriculture, la connaissance de la structure et du fonctionnement du xylème et du phloème permet d’optimiser les pratiques d’irrigation, de fertilisation, de greffage, ainsi que la sélection variétale pour améliorer la résistance au stress hydrique ou aux maladies vasculaires.
Conclusion
Les tissus conducteurs, xylème et phloème, constituent l’ossature fonctionnelle du système vasculaire des plantes. Le xylème assure le transport ascendant de l’eau et des minéraux, tandis que le phloème distribue les substances organiques issues de la photosynthèse. Leur structure, leur composition cellulaire, et leur organisation permettent aux plantes d’assurer des fonctions vitales comme la nutrition, le soutien, la croissance et la reproduction. La compréhension fine de ces tissus est indispensable en botanique, en écophysiologie et en agronomie.