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Solanum tuberosum, coupes de tubercule

La pomme de terre est bonne à tout faire ... pour le microscopiste aussi !
Comme j’emploie parfois notre cher tubercule comme support de coupe dans mon microtome j’avais envie de me pencher d’un peu plus près sur notre petite reine des cuisines.
Après la pelure d’oignon, je crois que la pomme de terre devrait suivre naturellement dans l’apprentissage de l’histologue amateur...




La pomme de terre est une plante vivace herbacée dont le nom générique (Solanum) désignait chez les Romains une variété de morelle.
Il existe aussi de nombreuses variétés sauvages poussant en Amérique du Sud, par exemple S. jamesii, S. commersioni, S. maglia ou S. andigenum.
Solanum tuberosum fait partie des solanacées de même que la tomate, l'aubergine, la belladone, le poivron et le tabac.
(Les feuilles de Solanum tuberosum ont été employées comme tabac de substitution pendant la dernière guerre, moi qui suis encore fumeur, honte à moi puisque c’est la mode, cela m’intéresse un peu …mais je ne vous conseille pas d’essayer …cf. toxicité ci dessous)

Contrairement à ce qu'on pense généralement, le tubercule n'appartient pas à la racine de la plante, mais à sa tige enterrée dont partent des rameaux plus grêles appelés stolons, à l'extrémité desquels se forment les tubercules.
A la surface de ces tubercules se trouvent les « yeux », ou bourgeons axillaires, qui ont la particularité d'être disposés de façon hélicoïdale. Ces yeux se transforment en germes après une période plus ou moins longue de repos.
A coté des yeux on remarque
des feuilles réduites (ou écailles),
on est bien en présence d’une tige …

2: Coupe générale

Ci-dessus j’ai voulu mettre en évidence les différents tissus dans une vue générale.
Coupe transversale du tubercule, légèrement coloré à la safranine et application de la coupe sur un papier noir pour faire ressortir le parenchyme médullaire.

On distingue très clairement différentes zones et des petites taches rouges.
Ces taches rouges sont des
fibres.

Ep : Epiderme
Pc : Parenchyme cortical
Pm : Parenchyme médullaire ou moelle
Fi : Fibres

Le tubercule comporte une forte proportion d'eau, pouvant aller jusqu'à 80 %, ainsi que des matières amylacées (la fécule), du sucre, des matières albuminoïdes, des fibres cellulosiques, des éléments minéraux, des diastases et des vitamines (vitamine C, surtout présente dans la peau).
Comme c'est souvent le cas pour les Solanacées, par exemple les tomates, la pomme de terre contient différentes toxines, surtout dans les parties vertes, ainsi que dans les fleurs et les bourgeons
La principale de ces toxines est un alcaloïde, la solanine.

 

3 : Parenchyme cortical et épiderme.


Sur ces photos on peut observer la structure cellulaire du parenchyme cortical.
En haut, on remarque un aplatissement des cellules proches de l’épiderme
En bas l’épiderme (la peau) de notre pomme de terre qui est assez fine.
Cette dernière couche se nomme liège ou suber, il est parsemé et percé par des lenticelles qui permettent des échanges gazeux (voir 1ère planche, lenticelles non visible sur ces photos)
Le suber est un tissu mort.

Haut : cellules vidées, coloration vert intense
Bas : idem mais rouge neutre

 

4 : Fibres

La pomme de terre contient une quantité non négligeable de fibres que l’on peu observer ci-dessus (à comparer aussi à la planche no.2)
Bas : Coloration au rouge neutre et filtre de Rheinberg, centre bleu et couronne jaune

 

5 : Cellules et noyau

Comme ce parenchyme contient énormément d’amidon, on le nomme parenchyme amylifère, c’est un parenchyme de réserve.
J’ai effectué une légère coloration à la teinture d’iode, les grains se colorent très rapidement en bleu violacé et se mettent facilement en évidence.

Bas : parmi les grains d’amidon on peut (pas toujours facile) observer le noyau de ces cellules (coloré au rouge neutre dans ce cas).
On observe un noyau (No) et son nucléole (Nu)
Ce que l’on voit en (Pl ?) est je pense des
leucoplastes mais je ne suis pas sûr.
Les leucoplastes sont des
chondriosomes élaborateurs d’amidon …

 

6 : Grains d’amidon

Nous arrivons maintenant à la partie de ce sujet qui est le plus facile à observer : Les grains d’amidon.
La pomme de terre comme vous le savez en contient énormément.

L’amidon fait partie des polysaccharides
Les trois polysaccharides les plus connus sont : L'amidon, le glycogène et la cellulose.
On pourrait en ajouter un quatrième même si ce n'est pas tout à fait un polymère de glucose : La chitine
L'amidon est formé de deux types de polymères de glucose :
L'amylose et l'amylopectine.

La pomme de terre entrepose sous forme d'amidon les surplus de glucose qu'elle a fabriqués au cours de l'été. Ces glucoses serviront à la croissance de la plante le printemps suivant car seule la partie souterraine demeure en vie au cours de l'hiver.

La forme de ces grains est variable d’une espèce à l’autre, on peut donc utiliser ses caractéristiques dans un but de comparaisons (pour vous amuser comparez par exemple le riz, le maïs, l’avoine, etc…)

Le hile correspond à la première ébauche du grain au moment de sa naissance dans un leucoplaste.
Les stries concentriques marquent les limites d’autant de couches successives.
Elles sont ajoutées peu à peu, au cours d’une croissance discontinue et autour du granule initial.

 

7 : Polarisation

Les grains d’amidon sont des corpuscules biréfringents.
La propriété optique la plus facile à réaliser est la polarisation et il est très facile d’observer le
phénomène de la croix noire.

Chaque grain apparaît sous forme de quatre secteurs brillants, séparés par deux bandes obscures entrecroisées toujours au niveau du hile (correspondant au plan de polarisation des nicols).

 

8 : Différentes méthodes

On peut aussi pour mettre en évidence ces grains,

Photo du haut :
Intercaler un morceau de boîtier de CD entre le polariseur (filtre du bas) et le condenseur puis tourner le morceau de plastique pour rechercher le meilleur effet.

Bas :
Utiliser un filtre de Rheinberg (ici, centre bleu et couronne jaune)

Voilà, j’arrive au bout de cette petite étude de tubercule, la suite ici avec des coupes de germe ...

En espérant vous avoir intéressé avec notre amie Solanum tuberosum.

 

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