La principale différence entre les cellules du mésophylle et les cellules de la gaine du faisceau est que chez les plantes C4, les réactions de photosynthèse dépendant de la lumière ont lieu dans les cellules du mésophylle, tandis que les réactions indépendantes de la lumière ou le cycle de Calvin ont lieu dans les cellules de la gaine du faisceau.
Les plantes C4 sont un groupe de plantes qui effectuent la photosynthèse C4 ou la fixation du carbone C4. Ces plantes sont capables de minimiser la photorespiration en séparant la fixation initiale du CO2 et le cycle de Calvin dans l'espace. Pour ce faire, ils ont un arrangement cellulaire spécial appelé anatomie des feuilles de Kranz. Dans l'anatomie de Kranz, chaque faisceau vasculaire est entouré de cellules de gaine de faisceau. Les cellules du mésophylle entourent alors les cellules de la gaine du faisceau.
Les cellules du mésophylle et de la gaine du faisceau ont des chloroplastes structurellement et fonctionnellement différents. Les cellules du mésophylle possèdent des parois cellulaires minces et des chloroplastes disposés au hasard avec des thylakoïdes empilés. Ils n'ont pas de granules d'amidon. D'autre part, les cellules de la gaine du faisceau ont des parois cellulaires épaisses et des chloroplastes disposés par centrifugation avec de gros granules d'amidon.
Qu'est-ce que les cellules mésophylles ?
Les cellules du mésophylle sont des tissus broyés que l'on trouve dans les feuilles des plantes. Leur rôle principal est la photosynthèse. Il existe deux types distincts de cellules mésophylles dans les feuilles. Ce sont le parenchyme palissadique et le parenchyme spongieux. Les deux types de cellules ont des chloroplastes et apparaissent en vert. Le parenchyme palissadique est le tissu du sol supérieur présent dans les feuilles des plantes. Il est situé juste en dessous de l'épiderme supérieur des feuilles dorsiventrales. Il est constitué de cellules en forme de colonne. Les cellules sont étroitement emballées sans espaces intercellulaires. Le parenchyme spongieux est le tissu inférieur et secondaire des feuilles des plantes. Il est situé sous le parenchyme palissadique, vers l'épiderme inférieur. Les cellules du parenchyme spongieux sont disposées de manière lâche; par conséquent, il existe de nombreux espaces intercellulaires entre les cellules. Les cellules sont de forme ovale ou de forme irrégulière.
Figure 01: Anatomie de la feuille de la plante C4 (A: Cellule du mésophylle B: Chloroplaste C: Tissu vasculaire D: Cellule de la gaine du faisceau E: Stroma F: Tissu vasculaire)
Chez les plantes C4, les cellules du mésophylle sont différenciées pour effectuer uniquement des réactions de photosynthèse dépendantes de la lumière afin de minimiser la photorespiration. Par conséquent, les cellules du mésophylle des feuilles des plantes C4 entourent les cellules de la gaine du faisceau. Ils ont des parois cellulaires minces et des chloroplastes disposés au hasard. De plus, les cellules du mésophylle ont des thylakoïdes empilés et peu ou pas de granules d'amidon.
Qu'est-ce que les cellules de gaine en faisceau ?
Les cellules de la gaine du faisceau sont des types particuliers de cellules présentes dans les feuilles des plantes C4. On les voit autour des nervures des feuilles entourant les faisceaux vasculaires. Les réactions indépendantes de la lumière de la photosynthèse ou du cycle de Calvin ont lieu dans les cellules de la gaine du faisceau. L'enzyme Rubisco dans les cellules de la gaine du faisceau fixe le CO2 et produit des sucres.
Figure 02: Cellules de gaine groupées
Les cellules de la gaine du faisceau ont des parois cellulaires épaisses. De plus, ils ont des chloroplastes disposés par centrifugation. Ils ont des granules d'amidon et des membranes thylakoïdes non empilées.
Quelles sont les similitudes entre le mésophylle et les cellules de la gaine du faisceau ?
- Les cellules du mésophylle et de la gaine sont des cellules végétales vivantes.
- On les trouve dans les feuilles des plantes C4.
- Les deux types de cellules sont des cellules différenciées.
- Ils sont en contact direct les uns avec les autres.
- De plus, les deux types de cellules ont des chloroplastes et des chlorophylles, et elles participent à la photosynthèse.
- Il existe une division du travail entre le mésophylle et les cellules de la gaine du faisceau chez les plantes C4.
Quelle est la différence entre les cellules mésophylles et les cellules de la gaine du faisceau ?
Les cellules mésophylles sont les cellules des plantes C4 qui effectuent des réactions de photosynthèse dépendantes de la lumière. En revanche, les cellules de la gaine du faisceau sont les cellules entourant les nervures des feuilles des plantes C4 qui effectuent des réactions indépendantes de la lumière. C'est donc la principale différence entre les cellules mésophylles et les cellules de la gaine du faisceau. En outre, une autre différence entre les cellules du mésophylle et de la gaine du faisceau est que les cellules du mésophylle effectuent la réaction lumineuse dans les plantes C4, tandis que les cellules de la gaine du faisceau effectuent la réaction sombre dans les plantes C4.
De plus, des cellules mésophylles sont présentes au milieu de la feuille autour des cellules de la gaine du faisceau, tandis que des cellules de la gaine du faisceau sont présentes autour des nervures de la feuille. En outre, structurellement, les cellules du mésophylle ont des parois cellulaires minces tandis que les cellules de la gaine du faisceau ont des parois cellulaires épaisses.
L'infographie ci-dessous résume la différence entre les cellules du mésophylle et celles de la gaine du faisceau.
Résumé - Mésophylle vs Bundle Sheath Cells
Chez les plantes C4, les cellules du mésophylle et de la gaine sont des tissus photosynthétiques. Les cellules du mésophylle sont présentes au milieu de la feuille entourant les cellules de la gaine du faisceau. La réaction dépendante de la lumière a lieu dans les cellules du mésophylle des plantes C4. D'autre part, les cellules de la gaine du faisceau entourent les nervures des feuilles ou les faisceaux vasculaires des plantes C4. La réaction indépendante de la lumière a lieu dans les cellules de la gaine du faisceau. Voici donc le résumé de la différence entre les cellules du mésophylle et celles de la gaine du faisceau.
