1.3.2 Devenir des ETMs dans la
plante
A. Dans les cellules des plantes
Dans le cytoplasme, les ETMs peuvent être
immobilisés par la formation des complexes avec les ligands organiques
(acides maliques, citriques...) acides et polychélatines ou par la
précipitation sous forme des granules. La compléxation des ETMs
est le processus dominant pour la plupart des espèces. L'entrée
des ETMs toxiques dans le cytoplasme induit la synthèse à partir
du glutathion et de la
phytochélatine-synthase des composés appelés
phytochélatines pourvus des groupements SH et COOH qui
complexent les ETMs. Les ETMs ainsi complexés sont alors
transférés dans la vacuole, puis dans les cellules racinaires
pour la séquestration des éléments toxiques ou
transportés vers les parties aériennes (Goldsbrough, 2000).
B. Transport des ETMs dans la plante
Par voie symplasmique (de cellule à cellule dans le
cortex), les ETMs sont transportés et déversés (voie
active) dans les vaisseaux du xylème et conduit vers les parties
aériennes (Colombé, 1999). Les cations libres interagissent avec
les charges négatives des parois des cellules du xylème, ce qui
limite leur transfert. Sous forme des complexes neutres ou chargés
positivement, ils sont rapidement transférés vers les parties
aériennes des végétaux et distribués dans les
différents organes de la plante (Kabata-Pendias et Pendias, 1992 ;
Baker et al., 1998).
Par voie apoplasmique, les ETMs sont transportés dans
les tissus de la plante. Afin d'atteindre les vaisseaux xylémiens des
racines, les ETMs doivent d'abord traverser la bande de caspary (Paulin, 1995).
La sève xylémienne représente le principal moyen de
transport des racines vers les parties aériennes pour les ions
minéraux. La circulation de la sève brute (contenant les ions
métalliques) dans le xylème se fait de bas en haut (soit des
racines vers les parties aériennes) par poussée radiculaire et
par appel foliaire lors de la transpiration. Dans les vaisseaux
xylémiens, les ions métalliques peuvent être
transportés soit sous forme des composés anioniques ou cations
(complexes organiques c'est-à-dire que les ions métalliques sont
associés aux acides organiques et se retrouvent incorporés dans
les métabolites produit par la plante) ou soit sous forme libre (Ross,
1995 ; Planta, 2001).
C. Concentration des ETMs et répartition dans la
plante en phase de croissance
La concentration en ETMs dans la plante varie d'un organe
à un autre (tableau 1-2). Pour la plupart des espèces
végétales :
· Les racines retiennent la majeure partie d'ETMs
absorbés, 80 à 90% de la quantité
totale.
· Quelques espèces cependant transfèrent
des fortes quantités d'ETMs vers les parties aériennes, surtout
dans les organes végétatifs (feuilles et tiges) et relativement
moins dans les organes de reproduction (Haq et al., 1980).
Tableau 1-2. Aptitude de
quelques espèces à accumuler les ETMs (Ademe, 1990)
|
Espèces
|
Cadmium
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Zinc
|
Cuivre
|
Nickel
|
Plomb
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Fortement accumulatrices
|
Carotte, laitue, épinard
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-
|
Carotte
|
Chou
|
-
|
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Moyennement accumulatrices
|
Chou, céleri
|
Maïs, betterave
|
Laitue, betterave
|
Betterave
|
-
|
|
Faiblement accumulatrices
|
Betterave, poireau
|
Céréales, poireau
|
Pomme de terre, chou, épinard
|
Céréales, maïs, pomme de terre
|
-
|
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Très faiblement accumulatrices
|
Céréales, maïs
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Pomme de terre
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Pomme de terre
|
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Toutes les espèces
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