Les vacuoles des oignons rouges

Présentation initiale

Dans le cadre d'un TP de SVT, nous avons voulu étudier l'évolution des vacuoles des cellules d'oignons rouges en fonction du milieu extracellulaire. En effet, les vacuoles contenant des molécules de pigmentation rose, l'analyse de l'évolution de leur volume en est facilité.

Nous formons un groupe de trois :

Bastien Croin : Chef de groupe, réalisation des expériences et mise en page
Antoine Lanarre : Réalisation des expériences
Antoine Eloy : Réalisation des expériences

Problématique

Comment le milieu extracellulaire influe-t-il sur les vacuoles présentes dans les cellules de l'épiderme de l'oignon rouge ?

Hypothèses

Lorsque le milieu extérieur est hypertonique (présence supérieure d’éléments dissous dans l’eau à l’extérieur plutôt qu’à l’intérieur de la cellule), la vacuole perd une partie de l’eau qu’elle contient, qui est transférée vers le milieu extérieur. Son volume diminue et la vacuole est dans un état de plasmolyse. Elle occupe un espace relativement faible au sein de la cellule.

Lorsque le milieu extérieur est hypotonique (présence supérieure d’éléments dissous dans l’eau à l’intérieur plutôt qu’à l’extérieur de la cellule), la vacuole absorbe de l’eau provenant du milieu extérieur. Son volume augmente et la vacuole est dans un état de turgescence. Elle occupe quasiment tout l’espace de la cellule, limitée par la paroi.

A l'état naturel : le milieu extracellulaire est isotonique et la vacuole occupe un volume intermédiaire au sein de la cellule, entre plasmolyse et turgescence.

Protocole

Matériels nécessaires : Eau distillée, Sucre en poudre, Oignon rouge, Microscope optique, Béchers (2), Pipette, Spatule, Balance, Coupelle, Lames et Lamelles, Pince, Scalpel, Feutre à verre, Eprouvette graduée 10mL, Verre de montre (3), Ordinateur, Caméra électronique, Chronomètre

Pour les deux solutions, nous avons dissous 0,3g de sel et de sucre dans 10mL d'eau dans une éprouvette graduée.

Au départ, nous avions directement déposé les échantillons sur les lames avec l’eau de chaque mélange, le tout recouvert d’une lamelle en espérant observer au microscope directement l’évolution de la vacuole. Cependant, les quantités d'eau étant trop faibles, aucune variation n’a pu être observée, nous poussant à changer le protocole (l'image ci-dessus en est le résumé).

Critiques et remarques complémentaires :

Les expériences avec l’eau mélangée au sucre n’ont pas réussi. Nous aurions pu jouer sur différents facteurs afin de pouvoir conclure de façon plus certaine : la quantité de sucre dissous, le temps d’attente avant l’observation ou encore la répétition de l’expérience.

De plus, nous aurions pu également faire varier le temps d’attente avant l’observation, afin de déterminer le temps minimal avant les premières évolutions. En effet, nous avons uniquement restreint nos expériences à attendre 5 min.

Par ailleurs, nous aurions pu jouer sur la concentration du mélange, pour observer à partir de quel seuil de concentration, le milieu extracellulaire était hyper-, hypo- ou isotonique par rapport à la cellule.

Observations

Accès au tableau récapitulatif

Situation avant les 5 minutes (état des cellules lors de leur prélèvement) : les vacuoles occupaient un volume conséquent au sein de la cellule sans pour autant être en contact avec l’intégralité des bords.

Au bout de 5 minutes :

Avec le mélange d’eau sucrée : aucune différence n’a été perçue par rapport à l’expérience initiale.

Avec le mélange d’eau salée : les vacuoles ont pris une forme rétrécie, tout en maintenant quelques contacts avec la parois. De plus la couleur de la vacuole s’est assombrie.

Avec l’eau distillée : la vacuole colle parfaitement tous les bords de la cellule, délimitée par la paroi cellulaire. De plus la couleur de la vacuole s’est légèrement éclaircie par rapport à leur aspect initial.

Analyse et Conclusion

Lorsque le milieu est hypotonique (eau distillée), les vacuoles absorbent une partie de l’eau du milieu extérieur afin de diminuer la concentration des molécules dissoutes (d’où l’éclaircissement de la couleur). Il s’agit de turgescence. Première hypothèse validée.

Lorsque le milieu est hypertonique, avec une forte concentration de sel : les vacuoles libèrent de l’eau dans le milieu extracellulaire, afin d’augmenter la concentration de ses molécules dissoutes. Il s’agit d’une plasmolyse. En sachant que les expériences n‘ont pas donné les résultats espérés avec le sucre dissous, et n‘ayant testé que ces deux molécules, la deuxième hypothèse n‘est validée qu’avec le sel.

A l’état initial, avant tout changement de milieu extracellulaire, les vacuoles sont dans un état de légère turgescence, mais moindre par rapport à la turgescence observée avec le milieu hypertonique. La dernière hypothèse est invalidée. Nous établissons alors l'hypothèse suivante : l'oignon maintient les vacuoles de ses cellules épidermiques en état de quasi-turgescence afin de donner plus de rigidité à la plante.

RépondreTransférer