Amyloplaste – (amidon et gélification)

[Dominique.]

  Amyloplaste – (amidon et gélification)

 

 

 

L’ amyloplaste  est  un des organites   de la cellule  végétale   qui fait partie de la  famille  des plastes  - C’est   une  des structures  de stockage .

C’est  un  leucoplaste  (non coloré  en opposition avec les  chloroplastes et chromoplastes  qui eux le sont) .

Cette  structure est  l 'unité  microscopique qui  unifie  une grande   partie des  productions  agricoles   - puisque    le but  final de la culture,  des céréales,  des tubercules  de certains  fruits , de certains  rhizomes , - est l’obtention de  l’ amyloplaste  -une des  sources de survie de l humanité .

            La raison de ce gigantesque intérêt  pour  l’ amyloplaste  est  sa capacité de  stockage de l’ amidon  -( Cette  amidon  est aussi trouvée  en moindre quantité dans  les  chloroplastes -Il faut noter qu'amyloplastes et choroplastes sont interchangeables en  fonction des  circonstances en particularité de l' ensoleillement . )  .

    L'amidon   est le  mélange de deux molécules  l ‘ Amylose et l’  Amylopectine qui sont des Polymères  de  glucose  - ( il existe l’ équivalent dans le  règne animal – la molécule est le glycogène ).

 

         La  présentation de ce jour   cherche  à savoir comment se présentent les aminoplastes suivant les catégories végétales .

 

Protocole

  Coloration   avec   du Lugol  très  dilué  -  1 gtt de lugol pour  40 gtt d ‘eau

  Le Lugol colore  en  bleu  l’ amylose  et  en violet ‘l amylopectine.

 

Les  tubercules   -Pomme de terre – Topinambour

La pomme de terre

La plus connue  des images  est celle  de l’ amyloplaste de la  pomme de terre   -sur le site de MikrOscOpia  il y a  d’ ailleurs  de merveilleuse images :   Ici

http://forum.MikrOscOpia.com/topic/6803-amidon-pomme-de-terre/?hl=%2Bamidon+%2Bpomme+%2Bde+%2Bterre

Les amyloplastes  séchés et présentées  en poudre  forment la  fécule de pomme de terre .

La cellule de pomme  de terre   est caractérisée pas  la présence  d’un très grand  nombre d’ amyloplastes . La taille  est située entre  40µm et 60µm .

‘

Structure de l’ amyloplaste

La cellule de pomme  de terre   est caractérisée pas  la présence  d’un très grand  nombre d’ amyloplastes . La taille  est située entre  40µm et 60µm .

A  Le hile .

B  Les stries d accroissement .

Le  hile  est  le point de départ  de l’ accumulation  des   molécules d ‘ amylose et d’ amylopectine .La  production est stockée  ensuite par   strates ( les stries de croissance) ;  la production   n’ est  donc pas  homogène  et se fait pas  cycles  - Dans le cas de la pomme de terre il n ‘y a qu'un hile .

 . (Le grain  d’amidon est le  nom   donné   à un aminoplaste  achevé).

-- Le phénomène de la   croix noire :

Les  deux  lentilles  du polariseur   ,en fonction  de leur ’ orientation de l’ une par  rapport  l’ autre  , vont  laisser passer  la lumière   ou l'arrêter .

Si leur  position   ne laisse pas  passer la lumière   l'amyloplate  va se comporter  comme un polariseur   et la  lumière  va  à nouveau   pouvoir   passer  .Ce qui veut  dire que le grain d’ amidon va  à son tour  modifier le plan de polarisation  -Il va donc  se comporter comme  un cristal .

  A certains  endroits le phénomène  n' existe pas d où  la persistance de lignes   sombres   qui ici  prennent l’ aspect d’une  croix  . 

 

Le topinambour/

Cette autre  plante    pousse au fond  du jardin  depuis  des  années  sans que personne  ne s 'en 'occupe sauf pour  prélever  quelques  tubercules  en automne  ;

Constatation : les  amyloplastes  sont  quasi  absents  . La substance de réserve n'est donc pas l'amidon comme pour la pomme de terre   bien que   de manières  éparses se  trouve  des grains d‘ amidon .( Photo )

Information prise cette plante  fait ses réserves   de glucide  avec un autre polymère  l'inuline , un polymère du fructose   ( non  digestible  - il arrive donc dans le  gros  intestins  non  absorbé et sert de  nourriture aux bactéries qui y résident  en produisant  beaucoup de  gaz ) .Il  s' agit donc  d'un aliment  de « ballaste » qui favorise le transit intestinal   mais  n 'apporte pas de calories .

 

Les   fruits   :

 Le  plus connu  pour contenir de l’ amidon est la  banane –les  amyloplastes   sont   longs et ne possèdent   qu' un hile  ;  la taille dépasse les 60 µm  - Il sont  nombreux   par cellule  ( 12 et plus ) .

Les stries  de croissance sont  bien présentes  et plus  régulières que  chez la pomme de terre .

 

 

 

 

Les légumes   (dit  farineux)  :

  Trois  légumes seront présentés parmi la très longue  liste : le haricot ,  la lentille   et le  pois.

 

Ce qui   ressort  de l’observation

Les hiles  ne sont  pas  uniques et ponctuels  mais forment  des bandes ; on  ne retrouve pas une croix  mais des  stries  divergentes.en rayons de roue .

Les tailles des amylopastes  sont assez  semblables  autour de 30 µm .

 

Les rhizomes

Les rhizomes  sont le lieu d’un   intense    mise  en réserve énergétique   . -

Prenons  un rhizome  de l’Iris sur une plate-bande .du jardin.

La   charge en  amidon des rhizomes  d  ‘iris apparaît   aussi importante que  celle de la  pomme de terre  - Je ne sais pas si l'iris est mangeable mais en cas de famine  voilà une source  de glucides mal connue  - 

Le hile est centré  , la croix des amyloplastes   est retrouvée , la taille des amyloplates est faible  autour de 16 µm .

 

Les céréales  

5 céréales seront  présentées   le blé  , l'orge, l’avoine , le maïs  et le  riz .

Les amyloplastes   constituent  la structure   les plus  importantes   rencontrées dans la  farine .

Le Blé a  un amyloplaste assez gros à 22 µm  .Il a  un hile centré  et  une croix bien distincte .

Par contre  même  à  un fort grossissement   il n’est  pas  mis en évidence  de stries de croissance.

 Ces stries   ne seront trouvées sur aucune céréale  -ce  qui   conduit à   penser   que  la  synthèse   de l’ amylose  et l’ amylopectine  se déroule de manière  homogène et continue contrairement à ce qui se passe chez les tubercules . ( A moins  d’ avoir  raté mon observation

Un autre avis  serait  bien utile ici  ) .

 

 

 

Les  amyloplastes sont  à 26 µm  pour l'orge et  à 13 µm  pour le  maïs.

Le phénomène de  la  croix   est bien  présent . La croix  comme pour le  blé est centrée .

 

Les amyloplastes  sont très petits  autour de 13 µm  pour l’avoine  et 10 µm pour le riz

qui est donc l' amyloplaste le plus petit de cette série .( Nb : je n'ai pas   pu faire de photos à X400 par manque de lumière  en lumière polarisée ).

 

 

Amidon  et  gélification  -

               Où comment   se fait une  bouillie? 

Protocole

Amidon de pomme de terre  colorée  au Lugol  dilué sur une lame porte objet .

Le montage  se fait  à  l’eau -   mise  d un couvre objet .

La lame  est placée dans une  boîte   déposée   dans un  bain  marie à 60 ° .

Durée  de réaction 5  minutes .

 

Résultats

La  réaction de  gélification  va   détruire  la  structure  cristalline   réalisée par   les   molécules d’ amylose   et d’amylopectine   ( passage de 1  vers 2  )-. Les molécules  sont  désormais  en  solution aqueuse  . La particularité  de polariser  la lumière  , de ce fait , va disparaître   progressivement (3 ) .

 

Autre image de la même préparation :

Cette  photo montre la   fin du processus  de gélification   ( 1  et 2  ) avec curieusement   un  amyloplaste  qui  résiste  et ne suit pas  le  processus général .(3) .

 

Selon  l'article de  Wikipédia  les plastes , donc l’ l'amyloplaste ,auraient leur propre génome .Celui-ci serait  le génome de cyanobacteries  qui  ont réussi à établir  une relation symbiotique avec une cellule eucaryote .

 

                                                                       Dominique

 

[Jean-Luc Bethmont (Picroformol)]

Bonjour Dominique,

 

Félicitations pour ce nouveau sujet très didactique comme tu sais les faire. Peux-tu préciser le microscope employé ainsi que le matériel de prise de vue.

Cordialement,

JLB

[Jean Marie Cavanihac]

Bonjour Dominique,

 

trés belle étude comme d'habitude...Je ne me rappelais plus que la banane contient aussi de l'amidon !

 

amitiés,

JMC

[Dominique.]

Bonjour   Jean-Luc  et Jean Marie

 

Le microscope  est un  Leica DM  2500 et les prises de  vues  sont faites avec un Nikon D90- piloté par l’ordinateur utilisant  le logiciel Breeze  Systems .

 

L’ amidon   fait de la  banane un excellent  fruit   mais  aussi un parfait  légume  que l’on  cuit comme  les pommes de terre : cuisine  africaine   ( dans ce  cas on  utilise  la banane Plantain ).

 

Amicalement

 

 

 

 

[Sébastien Klein]

Bonjour Dominique,

 

Encore une fois super sujet, très complet et que je vais essayer d'ailleurs.

 

Merci de partager ton travail.

 

Amitiés

Seb

[Dominique.]

• Bonjour  Sébastien

   

    La question  que  je n ai  pas réussi à régler est :   existe- t-  il des stries de croissance   sur les amyloplastes  des céréales .?

   Par ailleurs  techniquement  la difficulté  vient de ce que les lentilles de la lumière polarisée  mangent beaucoup de photons : -la solution  est  de faire des  expositions  très longues  ( 2 à 3 secondes )

   

  A plus tard

  Dominique

   

   

[Sébastien Klein]

Bonjour Dominique et le forum,

 

Voici mes premiers essais.

 

Tubercule de pomme de terre.

 

x250

 

 

x400

 

 

Je suis un peut deçu du résultat, alors je vais recommencer :D

 

@+

 

Seb

Modifié le 23 août 2013 par Sébastien Klein

[Dominique.]

 

 

 

 

Bonsoir   Sébastien

 

 

 

L ‘  effet   rendu est différent  mais les informations sont  toutes  présentes :

Le hile  / les stries de croissance  /la charge  cellulaire  en amyloplaste.

En plus   il y a un léger  effet de relief  qui n’est pas désagréable .

Mais quel colorant  as-tu  utilisé ?

 

dominique

[Sébastien Klein]

Bonsoir,

 

Du lugol mais j'ai du le laisser trop longtemps car au début c'était bleu.

 

Combien de temps tu laisses le lugol ?

Tu peux me donner ton protocole de coloration ?

 

Merci

Seb

[Sébastien Klein]

Bonjour Dominique,

 

Voici mes nouveaux essais de ce matin.

 

x250

 

 

x400

 

 

tu en penses quoi ?

 

Amitiés

 

Seb

[Dominique.]

 

 Bonjour Sebastien

 

 

 Achat du lugol chez le  pharmacien

 Préparation  de la dilution  dans  un  verre de montre

              La dilution  qui ne colore pas trop vite  les amyloplastes  est de 40 gtt d’eau  pour   1 gtt  de lugol  - mais  ce résultat a été obtenu par tâtonnements  -(  faire plusieurs  expériences )

Donc

 -           préparation du  prélèvement   sur le porte-objet

              Placer  2 gouttes de la  dilution du verre de montre

              Couvre  objet sans attendre

              Examen sous le microscope

              (   en fait la coloration  se  fait assez rapidement )

 

Donc  la  maîtrise    est obtenue  quand  on  arrive à jongler  avec  le degré de la  dilution        entre   20    et  50 gtt   et le temps   passé à  trouver une belle image .

Mais   je reste  étonné  par  la coloration   rouge  donnée par ton lugol

Quelqu’ un a t il  une  explication ?

 

s

 

 

 

 

l

[Dominique.]

    Sebatien     tes photos sont  superbes  l' amyloplaste  est bien  coloré  et  sa structure  est bien  visible   donc  scientifiquement   tu   maîtrises   ..  

     Pour l ' arriére  fond   reste à faire  disparaître les  contours  des  bulles  - n' eponges tu pas trop autour  de la préparation aprés avoir  mis le couvre-objet   ce qui  conduit  à ne pas avoir assez de liquide    autour de la préparation ? .

 

    A plus tard

[Sébastien Klein]

Oui effectivement j'éponge au papier Joseph, pour la coloration j'ai essayé 1 pour 40 même après 10 min ca colore pas, j'ai réduit puis encore réduit jusqu'à trouver la bonne dilution,

soit 1 pour 10 :unsure: .

Au début c'est bleu mais j'ai pas le temps de faire quoique ce soit et ca passe au violet ...et si j'augmente la dilution ca colore pas :(  alors je sais pas ?

 

Quelqu'un à peut être une idée ?

 

@+

 

Seb

[Sébastien Klein]

Bonjour Dominique,

 

Voici mes photos sur l'amyloplaste du maïs.

 

Aucun strates observé.

 

x250

 

 

x400

 

 

Amitiés

 

Seb

[Dominique.]

Bonsoir  Sébastien

 

Merci  de ton  aide   

Donc  deux  tentatives   de mise en évidence des  stries de croissance montrent   qu' elles  ne semblent    pas  exister sur les  céréales  - cela  risque  donc d’ être vrai.

 

 

 

 

 NB  Tes photos ont toujours une température  de lumière  très chaude -- elle tire vers le rouge --   (as tu un  filtre   au cobalt ? )

Ce qui explique que  tu obtiennes  un  violet  à la place d’un  bleu .

Les miennes  par contre   sont plutôt  froides  et tirent  vers le bleu    j’ai  l’impression  que  je lis mieux une  image  un  peu froide mais ce sont mes  yeux  ( ou plus exactement mon cerveau  ) . 

 

A plus tard

[Sébastien Klein]

Bonsoir Dominique,

 

C'est une lampe à incandescence mais j'ai un filtre bleu.

 

À l'occasion j'essaierai d'autres céréales mais pour ma part j'ai pas observé de strates.

 

Amitiés

Seb

 

Ah oui.. mon lugol est périmé depuis 2 ans peut-être que la couleur vient de là???

 

Seb

Modifié le 28 août 2013 par Sébastien Klein

[Sébastien Klein]

Re bonjour Dominique,

 

Pour le plaisir !!

 

Voici une photo en fluorescence.

Coloration rouge thiazine.

 

x250

 

On voit bien les paroies cellulaires en rouge.

 

Bonne observation.

 

Amitiés

Seb

[solito de solis]

une petite participation (je ne vois pas bien alors j'exagère toujours les grossissements)

 

amyloplastes d'avoine: polygonal

(dilution avoine broyée eau)

 

http://rodredi.free.fr/amyl01.jpg

 

amyloplastes de fécule de homme de terre

((diluée dans l'eau)

 

 

http://rodredi.free.fr/amyl02.jpg

 

idem 

 

 

http://rodredi.free.fr/amyl03.jpg

Modifié le 31 août 2013 par solito de solis

[Sébastien Klein]

Bonjour Solito de Solis,

 

Merci pou ta participation.

 

Ça c'est de l'agrandissement!

Quel objectif tu as utilisé ?

Tu as utilisé du lugol ?

 

Peux tu preciser les conditions d'observation ?

 

Merci pour ces superbes photos.

 

Seb

[solito de solis]

merci

de rien

 

objectif 40x mais avec le zoom optique de la camera, cela donne environ du 400-600x (sans compter oculaire 10x)

utilisé du lugol frais, mais au pif, colorant directement la préparation-mère

colorations plus violettes que bleues autant pour le maîs, la fécule de homme de terre et l'avoine

accentué ponctuellement certains détails avec des filtres Color Efex Pro de chez Nikon

salutations

Modifié le 31 août 2013 par solito de solis

[Sébastien Klein]

Re

 

C'est drôle moi aussi j'ai obtenu un teinte violette, j'ai pas réussi à avoir du bleu mais mon lugol est périmé depuis 2 ans peut être que ça jou ??

 

 

Je connais pas ce genre de filtre ça a l'aire pas mal.

 

@plus

 

Seb

[solito de solis]

Voilà deux photos avec plus de lugol (il se peut que la coloration disparaisse avec le temps en tournant au violet-soit par vieillissement de la solution, soit par vieillissement de la lame et dans ce cas jusqu'à décoloration) ici sans aucun filtre ni quoi que ce soit et objectif 40x tel quel

http://rodredi.free.fr/amyl04.jpg

 

objectif40x10

http://rodredi.free.fr/amyl05.jpg

Modifié le 31 août 2013 par solito de solis

[Sébastien Klein]

Bonjour Solito de Solis,

 

Beau résultat, là on voit parfaitement les strates.

 

Amitiés

Seb

[solito de solis]

Pour terminer ma participation

voilà trois photos supplémentaires concernant les amyloplastes de la chair de banane

grossissements croissants (objectif 4x-10x- 25x+zoom optique)

 

http://robindredi.free.fr/amyl07.jpg

 

http://robindredi.free.fr/amyl06.jpg

 

http://robindredi.free.fr/amyl05.jpg

 

cordialement

solito de solis

[Sébastien Klein]

Bonjour Solito de Solis,

 

Magnifique, il faut que je le fasse aussi, peut être ce week-end...

 

Merci

Amitiés

Seb