Hormone végétale

Chapitre 2 : Hormonologie

Le développement d’un végétal doit être raisonné, une plante doit répondre à 3 critères si elle veut vivre, le développement doit être :

• Harmonieux : équilibre dans les proportions, taille des organes proportionnée, surface aérienne/parties souterraines constant
  
• Coordonné : apparition séquentielle d’organes : germination, sortie radicule, partie aérienne, fleur
  
• Reproductible : pour une même espèce, si les conditions de vie sont identiques, les dimensions de tous les individus sont comparables, les périodes de floraison se retrouvent à des époques comparable pour tous.

L’ensemble de ce développement consiste en une suite de mérèse, auxèse, différenciation, apoptose, dédifférenciation.

Comment le végétal peut avoir ce développement raisonné ?

C’est grâce aux facteurs de croissance végétale que ce développement raisonné est possible, ils vont permettre de mesurer la température, la pression, la luminosité, ils vont diriger le végétal.

Ces facteurs de croissances végétales sont des hormones.

1. Quelques définitions

En physiologie animale, le terme hormone désigne un médiateur chimique produit par un tissu spécialisé et agissant à distance de son lieu de synthèse via un transport dans la circulation sanguine pour contrôler une réponse physiologique qui est fonction de sa concentration. Plus on met d'hormones, plus on aura de réponses.

Une glande : tissu spécialisé.

 Pour les hormones végétales, ou facteurs de croissances végétales c’est différent :

• Pas de tissu spécialisé dans un végétal, pas de glandes.
  
• Deux types d’action des végétaux, peuvent agir sur les cellules qui sont juste à côté, et quand se sera à distance ça passera par les voies apoplastiques et symplastique.
  
• La nature chimique des molécules, généralement se sont de très petites molécules inférieures à 500 daltons.
  
• Le mode d’action, en fonction de la concentration que l’on va mettre on aura un effet différent. Et en fonction de l’organe étudié on peut avoir un effet inverse.
  Si on augmente la concentration d’hormone on va favoriser la croissance de la racine, si on prend la tige la même hormone on aura l’inverse. Ils agissent très rarement seuls, quand les deux hormones vont avoir un effet synergique, ou agoniste. 

On va parler d’antagonisme, on inhibe la croissance, c’est un effet contraire.

[pic 1]

Les hormones vont permettre au végétal de s’adapter à son environnement, de lui répondre physiologiquement. Pour nous les hommes les hormones permettent aussi une réponse du corps.

1. Mode d’action des phytohormones

[pic 2]

Le stimulus externe provoque des changements de taux d’hormones, de facteurs de croissance végétale, ça va augmenter la synthèse, la distribution… Ils vont interagir avec les récepteurs, ils vont se lier avec des récepteurs.

Les hormones vont être des ligands pour les récepteurs. Les facteurs de croissance vont lier les récepteurs.

Il va y avoir des évènements biochimiques qui vont créer des molécules chimiques qui sont des messagers secondaires qui vont permettre de faire le relais entre ce qui se passe à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule ils vont activer des réponses cellulaires.

En terme de temps, lorsqu’on a le stimulus, celui-ci va interagir avec son récepteur ce qui se fait très rapidement en quelques secondes, ça va créer l’interaction du ligand avec le récepteur ensuite dans la minute qui suit on va avoir des flux d’ions calcium potassique puis on va voir la modification de la transcription  de certains gènes, on va les appeler des gènes de réponses rapides.

A l’inverse, certains vont répondre plus tardivement, quelques heures, jours, ce sont des gènes de réponses tardives. On va observer des réponses cellulaires. Tout ça va conditionner la croissance et le développement de la plante.

1. Transduction du signal

1. Les récepteurs

On va avoir la membrane plasmique, la paroi et le récepteur qui est au niveau de la membrane plasmique. De plus en plus, on ne constate que les récepteurs des cellules végétales dans le cytosol ou le noyau. On les appelle les récepteurs nucléaires qui sont nombreux.

1. Les messagers secondaires

Molécules qui font le relais entre le récepteur et la réponse. Il en existe de différents types :

1. Protéines fixant la GTP

GTP : guanosine tri phosphate.

Ce sont des protéines qui vont fixer le GTP et utiliser cette énergie pour fonctionner, des GTPases. Il y a deux classes de protéines fixant le GTP :

• G Monomériques, composé d’un seul monomère. Ca va participer à l’activation des MAPKinases.
  
• G hétérotrimériques, composé de 3 monomères, sous unités, protéines. On les a appelés, alpha, béta et gamma. Lorsque l’hormone interagit avec le récepteur, il s’active et lit son ligand, provoque un changement de conformation du récepteur qui va se rapprocher de ces protéines et les activer. Elles liées le GDP inactif mais quand elles seront activé par le récepteurs elles vont libérer le GDP qui va être remplacé par un GTP. Ça provoque un changement de conformation, ça va se dissocier. La sous unité alpha liant le GTP va se retrouver seule, et va pouvoir se lier au complexe C qui est une enzyme, l’adénylate cyclase. Lorsqu’il y a interaction, l’enzyme va être activé, pour activer cette enzyme-là sous unité alpha va utiliser l’énergie du GTP, il va perdre un phosphate pour redonner un GDP. L’enzyme est activée.

1. Les nucléotides cycliques

Ils sont considérés comme un messager secondaire, le premier appelé AMP cyclique (adénosine phospho cyclique), le deuxième est la GMPcyclique et le troisième est le cADPR (adénosine diphosphate ribose cyclique). Ces trois molécules sont considérées comme des messagers secondaires,

AMP cyclique provient de ATP (élimination 2 Pi)🡪 Adeninate cyclase, le GMP cyclique vient du GTP (élimination 2 Pi)🡪 Guanilate cyclase, cADPR vient de la nicotinamide soit NAD 🡪 ADP-Ribose cyclase.

...