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La bande Casparienne a été nommée d’après le botaniste allemand Robert Caspary, qui l’a découverte. BiologyWise vous indique ce qu’est réellement une bande Casparienne, avec sa définition, sa structure, sa fonction, ainsi qu’un diagramme systématique pour une meilleure compréhension.
Le saviez-vous ?
Bien qu’elle ait été découverte au 19ème siècle, la structure chimique exacte de la bande de Casparienne fait encore l’objet de débats.
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Les plantes vertes sont des autotrophes, ce qui signifie qu’elles préparent leur propre nourriture en utilisant la lumière du soleil et le dioxyde de carbone de l’air, et des substances comme l’eau et les minéraux du sol. En plus de les ancrer au sol, leurs racines jouent un rôle majeur dans l’absorption des matériaux nécessaires du sol. Cependant, si l’eau et les sels ne sont pas absorbés en quantités suffisantes, cela peut être dangereux pour la plante, tout comme l’absorption de quantités excessives. De plus, comme les racines ne sont qu’une partie de la plante, cela les place en contact direct avec le sol, qui peut contenir des substances nocives comme des produits chimiques ou des bactéries. Cela soulève la question de savoir comment la plante contrôle-t-elle les substances qu’elle absorbe du sol et se défend des substances nocives? La réponse réside dans une structure appelée la bande casparienne, dont la fonction, ou le but, est expliqué ci-dessous.
Définition
La bande casparienne est un épaississement annulaire de certaines parties des parois cellulaires endodermiques des racines des plantes, qui force l’eau et les minéraux dissous à traverser la membrane plasmique semi-perméable de ces cellules, plutôt que leurs parois cellulaires.
Structure de la bande casparienne
Les racines des plantes sont des structures complexes composées de différents types de couches et de cellules. En partant de la surface de la racine, les différentes couches dans l’ordre sont: l' »épiderme externe » constitué d’une seule couche de cellules, le « cortex moyen » constitué de plusieurs couches, une seule couche appelée « endoderme » et enfin le « cylindre vasculaire ». De toutes ces couches, l’emplacement de la bande casparienne n’est que dans l’endoderme.
Dans la couche unicellulaire, appelée endoderme, toutes les cellules présentent un épaississement particulier dans leurs parois cellulaires radiales et transversales. Cela signifie que l’épaississement est présent sur toutes les parois de l’endoderme, à l’exception de celles faisant face à l’axe central de la plante et de celles faisant face à la surface racinaire. Cette bande corky en forme d’anneau, appelée bande Casparienne, est composée de substances imperméables comme la lignine et la subérine, tandis que les parois cellulaires ordinaires sont constituées de lignine seule. Cette bande est étroitement attachée à la membrane plasmique endodermique pour s’assurer qu’elle ne se détache pas lorsque la cellule se rétrécit ou se dilate en raison de l’osmose (écoulement d’eau dans et hors de la cellule).
Fonctions de la bande casparienne
Les plantes ont besoin d’eau et de minéraux pour effectuer la photosynthèse et préparer la nourriture pour leur survie. Ces substances sont absorbées par les racines de la plante, puis se déplacent vers l’intérieur de la surface racinaire jusqu’au cylindre vasculaire, d’où elles se déplacent vers le haut via le xylème (un type de tissu de transport). Ces substances voyagent de la surface des racines au cylindre vasculaire de deux manières: les voies apoplasiques et symplasiques.
Une voie apoplasique est lorsque l’eau et les substances qui y sont dissoutes voyagent des espaces de la paroi cellulaire d’une cellule à la paroi cellulaire d’une autre, sans jamais pénétrer dans aucune cellule. La voie symplastique est lorsque ces substances voyagent du cytoplasme (matériau à l’intérieur des cellules) d’une cellule au cytoplasme d’une autre, à travers sa membrane plasmique.
Lorsque les substances voyagent vers l’intérieur de l’épiderme racinaire à travers le cortex et arrivent finalement à l’endoderme, elles rencontrent la bande casparienne. Comme il s’agit d’un épaississement imperméable de la paroi cellulaire, il empêche les matériaux de la traverser, mettant ainsi fin à la voie apoplasique. Ainsi, il force toutes les substances à traverser le cytoplasme par la voie symplastique. Ceci est très important pour la plante, car la paroi cellulaire ne peut pas contrôler le type et la quantité de substances qui la traversent, mais la membrane plasmique le peut. Ainsi, en forçant les substances à passer de la voie apoplastique à la voie symplastique, la bande casparienne permet à la plante de contrôler la quantité d’eau et de minéraux qu’elle absorbe du sol.
Il existe également une autre méthode, appelée « transport actif », par laquelle les minéraux sont transportés du sol dans le cylindre vasculaire, en opposition à leur gradient de concentration. Cela signifie que, contrairement au processus normal de diffusion par lequel les sels passent d’une zone de concentration plus élevée (sol) à une zone de concentration plus faible (racine), cette voie amène les sels dans la racine indépendamment de l’endroit où leur concentration est plus élevée. Ainsi, en conjonction avec la bande casparienne, cette voie provoque une accumulation de sels à l’intérieur du cylindre vasculaire, car une fois qu’ils sont à l’intérieur du cylindre, la bande imperméable les empêche de refluer. Cette teneur élevée en sel du cylindre vasculaire favorise l’écoulement de plus d’eau du sol dans celui-ci, par osmose. Ainsi, la bande casparienne maximise l’absorption de l’eau du sol.
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La bande Casparienne crée une barrière aux produits chimiques nocifs, comme les herbicides, qui ne peuvent pas la traverser. Sans cette bande, ces produits chimiques se seraient répandus dans toute la plante via le xylème, la tuant ainsi. Il empêche également les microbes nocifs d’entrer dans la plante et de provoquer des infections.
Pour conclure, on peut dire que la bande casparienne est un épaississement de certaines parties de la paroi cellulaire endodermique, qui aide à réguler l’absorption de l’eau et des nutriments du sol, et joue également un rôle actif dans la défense de la plante. Cependant, il y a beaucoup de choses sur sa structure et sa fonction que nous ne connaissons pas encore.
