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This article was downloaded by: [Texas A & M International University]On: 08 October 2014, At: 03:25Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH,UK
Acta Botanica Gallica: BotanyLettersPublication details, including instructions forauthors and subscription information:http://www.tandfonline.com/loi/tabg20
Métabolisme énergétique lié àla tubérisationMichel Gendraud aa Laboratoire de Physiologie intégrée de l'Arbrefruitier , 4 rue Ledru, F-63038 , Clermont-FerrandCedexPublished online: 27 Apr 2013.
To cite this article: Michel Gendraud (1995) Métabolisme énergétique lié àla tubérisation, Acta Botanica Gallica: Botany Letters, 142:4, 309-310, DOI:10.1080/12538078.1995.10515247
To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/12538078.1995.10515247
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Acta bot. Gallica, 1995, 142 (4), 309-310.
Metabolisme energetique lie a Ia tuberisation
par Michel Gendraud
Laboratoire de Physiologie inu!gree de l'Arbre fruitier, 4 rue Ledru, F-63038 Clermont-Ferrand Cedex
Key words : tuber formation -proton-motive force- ATPase.
L'application des lois de Ia thermodynamique aux transformations internes aux etres vivants conduit a mettre en evidence !'importance de Ia variation d'enthalpie libre (fiG) au cours de ces transformations. Trois formes d'expression de fiG peuvent etre distinguees selon que les transformations sont des reactions chimiques, des mouvements d'electrons ou des transferts transmembranaires de solutes, charges ou non. Les membranes (mitochondriale interne, thylaco'idale, plasmique) constituent des convertisseurs entre ces differentes expressions de fiG.
A leur niveau, Ia variation d'enthalpie libre liee aux transferts transmembranaires d'ions d'H+ est importante et exprimee par Ia force proton-motrice Lip (Lip = Li \{1 -
0,06 LipH). Entreprendre une etude du metabolisme energetique lie a Ia tuberisation necessite de collecter des indices pour savoir si l'une de ces expressions de fiG apparait plus particulierement impliquee dans !'edification du tubercule.
La mise au point en 1967 d'un modele in vitro chez le Topinambour a permis d'obte-
-----~-----~
©Societe botanique de France 1995. ISSN 1253-8078.
nir a volonte des tubercules ou des pousses non tuberisees (pousses longues) et de degager progressivement les indices evoques plus haut. Seuls les explants dormants sont naturellement capables d'edifier des tubercules, mais cette aptitude peut etre masquee par !'addition de 2,4-dinitrophenol, protonophore, dans le milieu de culture, ou par !'exposition a des vapeurs d'ethanol ; ces deux traitements provoquent des perturbations membranaires. A !'inverse, il est possible de provoquer Ia tuberisation d'explants non dormants en multipliant par 4 Ia concentration en saccharose du milieu de culture. L'examen du parenchyme sous-jacent au bourgeon montre que, independamment de l'etat de dormance de !'explant, lorsqu'il y a tuberisation, Ia diffusion intra-tissulaire du saccharose est plus lente, Ia penetration intra-cellulaire du diholoside ou d'un cation lipophile et le pH cytoplasmique sont plus eleves que lorsqu'il n'y a pas tuberisation. Ainsi, apparait une relation en Ia tuberisation, !'absorption de saccharose, l'etat membranaire et les composants de fiG au niveau du plasmalemme, LipH et fi\{1.
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Ces indices ont conduit a entreprendre I' etude de l'energetique du plasmalemme du parenchyme en rapport avec Ia tuberisation et, plus particulierement, le fonctionnement du generateur principal de L1p au niveau de cette membrane, l'ATPase excretrice d'ions H+. In situ, l'activite excretrice d'ions H+ est 5 fois plus importante dans les echantillons dormants, capables de tuberiser, que dans les echantillons non dormants, incapables de tuberiser. Pourtant l'activite ATPase, mesuree sur des fractions membranaire enrichies en plasmalemme n'est que deux fois plus forte dans le materiel dormant. L'analyse d'efflux d'ATP provoques par Ia polyL-lysine et les resultats de fractionnement rapide de protoplastes issus de parenchy-
mes autorisent a penser que, dans le materiel capable de tuberiser, l'ATPase du plasmalemme est beaucoup mieux approvisionnee en ATP que dans le materiel incapable de tuberiser, et les traitements par Ia fusicoccine montrent que, dans le premier, I' activation de l'ATPase reduit Ia teneur intracellulaire en ATP ; ce meme traitement est sans effet chez le second.
Pour conclure, il apparait que, dans le parenchyme sous-jacent au bourgeon d'explants en voie de tuberisation, une part importante de l'energetique cellulaire est consacree a l'energetisation du plasmalemme pour creer ace niveau un L1p eleve qui contere aux cellules concernees des caracteristiques de puits.
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