I.4.6. Plomb dans la plante
Les plantes peuvent absorber du plomb à partir des
racines, mais également à partir des organes aériens, ou
bien par l'intermédiaire des deux. Les quantités de métal
absorbées par les racines dépendent de la concentration et de la
spéciation du métal dans la solution du sol, mais
également de ses capacités de migration du sol vers la surface
des racines. Ensuite, la quantité de plomb présente dans les
divers organes d'une plante dépend du transport de l'extérieur
des racines vers l'intérieur, puis de sa translocation des racines vers
les feuilles (Patraet al., 2004).
I.4.6.1. Phytodisponibilité du plomb
La phytodisponibilité des ETM est fortement
corrélée à la concentration d'espèces ioniques dans
la solution du sol (Kabata-Pendias et Pendias, 1992). Elle est également
largement dépendante des propriétés du sol, de
l'espèce végétale considérée et de
l'élément métallique.
La phytodisponibilité va donc dépendre des
différents paramètres permettant le transfert de la phase solide
du sol vers le végétal (Hinsingeret al., 2005) :
La disponibilité ou mobilité chimique.
L'accessibilité ou mobilité physique. L'assimilation ou
mobilité biologique.
Partie I : Synthèse
bibliographique Chapitre I : Métaux lourds
I.4.6.2. Absorption du plomb par la plante
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? Absorption racinaire du plomb
Au départ, le Pb+2 présent dans la
solution du sol se lie aux groupements carboxyle de l'acide uronique composant
le mucilage autour des racines (Sharma et Dubey, 2005). Ce mucilage permet donc
de restreindre le passage du plomb à l'intérieur des cellules
racinaires, et constitue ainsi une protection du système racinaire. Le
passage du plomb dans les racines se fait par deux voies : apoplastique et
symplastique (Figure 1).
Fig.1 : Coupe transversale de racine, avec le
passage des ions selon les voie symplastiques et
apoplastiques (Gobatet
al., 1998).
? Voie apoplastique
Ce phénomène s'arrête le plus souvent au
niveau de l'endoderme, du fait de la présence de cadres de
subérines, ou bandes de Caspary, qui bloquent le passage des
molécules et des ions. A ce moment-là, l'eau et les
molécules sont obligées de traverser les membranes plasmiques des
cellules de l'endoderme, afin de pouvoir parvenir dans le cylindre central
contenant les vaisseaux du xylème. Après avoir traversé la
membrane plasmique de la face interne de l'endoderme, les ions peuvent à
nouveau reprendre le chemin apoplastique. Il reste néanmoins possible
qu'une faible partie de l'absorption des ions se fasse par l'apoplasme
complètement par les cellules de transferts (Cellules non
subérifiées de l'endoderme) (Cecchi, 2008), le plomb peut migrer
relativement vite (Wierzbicka,1987).
Partie I : Synthèse
bibliographique Chapitre I : Métaux lourds
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? Voie symplastique
La pénétration du plomb dans les racines par
cette voie se fait grâce à un transport actif interne par le
symplaste (cytoplasmes des cellules reliés entre eux par les
plasmodesmes). Après avoir traversé la paroi cellulaire, les ions
métalliques atteignent la surface de la membrane plasmique, puis
pénètrent dans le symplaste. Ensuite, ces ions métalliques
peuvent passer d'une cellule à l'autre en empruntant les plasmodesmes,
qui relient les cellules. La quantité de ce métal passant par
cette voie est marginale par rapport à la voie apoplastique, et peu
d'études en ont fait état. Cependant, elle a une importance
capitale dans la toxicité du plomb car c'est cette fraction, passant par
le symplaste, qui cause la majorité des effets
délétères observés. Les mécanismes de
pénétration dans le symplaste ne sont pas clairement
identifiés. Pourtant, à des doses non létales, le plomb
pénètre uniquement dans le symplaste dans les zones de divisions
cellulaires actives, comme la zone apicale (Tung et Temple, 1996) ou le
protoderme (Wierzbicka, 1998).
? Absorption foliaire du plomb
Bien qu'elle ait été peu étudiée
par rapport à l'absorption racinaire, l'assimilation du plomb par les
feuilles peut représenter une part importante dans le taux de
contamination de la plante. Le plomb peut être apporté sur les
feuilles par des retombées atmosphériques, mais également
dans les champs par des apports en engrais et pesticides (plomb sous forme
d'impuretés). La majorité de ce plomb est lessivée, mais
une partie va s'adsorber aux lipides épicuticulaires et être
absorbée par les feuilles (Prasad et Hagemeyer, 1999 ; Hovmanet al
; 2009). La capacité des plantes à absorber le plomb
disponible via leurs feuilles dépend à la fois de l'âge de
celles-ci, mais également de leurs morphologies (Dalenberg et Van Driel,
1990).
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