Summary
Several cytochemical methods converge to indicate a reactivity of the plasmalemma, which makes it different from others cytomembranes. 1. Positive and constant results are obtained with two kinds of methods. Some are performed on specimen blocks, using the binding of colloidal metals with electronegative groups; some are performed on ultrathin sections: procedure derivating from PAS reaction, and method using phosphotungstic acid at a low pH in different embedding resins (epon, araldite, methacrylate, glycol-methacrylate). 2. Rather sporadic results are obtained with other procedures, specially those which demonstrate inorganic ions.
These cytochemical data tend to indicate the existence, at the level of the plasmalemma, of a kind of glycocalyx similar to that described in animal cells. It is however different in some characteristics (neuraminidase has no effect on its reactivity).
After a comparison of the results with those obtained from enzymatic tests or autoradiographic studies, the idea of a special activity of the plasmalemma is enhanced.
These results give some informations on the ways the differenciation of cytomembranes occurs, and on their relations during exchanges between the cell and the exterior (pinocytosis and emission of secretory vesicles).
Résumé
Plusieurs méthodes cytochimiques utilisées convergent pour indiquer l'existence d'une réactivité du plasmalemme, qui le distingue des autres cytomembranes. 1. Des résultats positifs constants ont été obtenus avec deux sortes de méthodes. Certaines sont effectuǵes sur pièces, utilisant la capture de métaux colloïdaux par les groupements électronégatifs. D'autres sont réalisées sur coupes ultrafines: technique dérivant de l'APS et méthode utilisant l'acide phosphotungstique à bas pH, dans différents milieux d'inclusion. 2. D'autres méthodes fournissent des résultats plus sporadiques, en particulier les techniques de détection d'ions inorganiques.
Ces données cytochimiques tendent à indiquer l'existence d'une sorte de glycocalyx au niveau du plasmalemme végétal, évoquant celui des cellules animales. Il s'en distingue toutefois par certains caractères (absence d'action de la neuraminidase). La confrontation de ces résultats avec ceux obtenus après les tests d'activité enzymatique ou après des études histoautoradiographiques, confirme l'idée d'une organisation du plasmalemme, liée à son activité.
Ces résultats fournissent des précisions sur les modalités de différenciation des membranes et sur leurs relations dans les phénomènes d'échange entre la cellule et le milieu extérieur (pinocytose, émission de vésicules sécrétrices).
Similar content being viewed by others
Abbreviations
- f :
-
fossette sécrétrice (anfractuosité du plasmalemme contenant des polysaccharides)
- G :
-
dictyosome (appareil de Golgi)
- ls :
-
lomasome
- m :
-
mitochondrie
- mn :
-
membrane nucléaire
- mt :
-
méat
- n :
-
noyau
- P :
-
paroi
- pe :
-
plasmalemme (pellicule ectoplasmique)
- pl :
-
plaste
- ps :
-
plasmodesme
- re :
-
reticulum endoplasmique
- sl :
-
slime body (corps muqueux de tube criblé)
- t :
-
tractus polysaccharidique reliant cytoplasme et paroi
- v :
-
vésicule cytoplasmique
- va :
-
vacuole
- Grossissement:
-
sur chaque cliché, le trait représente 0,5 micron
Bibliographie
Bennett, H. S., 1963: Morphological aspects of extracellular polysaccharides. J. Histochem. Cytochem.11, 15–23.
—, 1970: Migration of glycoprotein from Golgi apparatus to cell coat in the columnar cells of duodenal epithelium. J. Cell Biol.45, 3, 668–673.
—, andC. P. Leblond, 1970: Formation of cell coat material for the whole surface of columnar cells in the rat small intestine, as visualized by radioautography with L-fucose 3 H. J. Cell Biol.46, 409–416.
Blanquet, P., E. Puvion etJ. Driessens, 1970: Localisation ultrastructurale, avec contrôle microspectrophotométrique, des sialoconjugués de la membrane plasmique cellulaire par la méthode fondée sur la capture de l'hydroxyde de fer colloïdal. C. R. Acad. Sci. (Paris)271, 96–99.
Branton, D., 1969: Membrane structure. Ann. Rev. of Plant Physiology20, 209–238.
—, andH. Moor, 1964: Fine structure in freeze-etchedAllium cepa L. root tips. J. Ultr. Res.11, 401–411.
Buvat, R., 1965: Le cytoplasme végétal. In Travaux dédiés à L. Plantefol. Paris: Masson ed.
Buvat, R., 1969: La cellule végétale. Paris: Hachette ed.
Carasso, N., etP. Favard, 1966: Mise en évidence du calcium dans les myonèmes pédonculaires de Ciliés Péritriches. J. Microsc.5, 759–770.
Czaninski, Y., etA. M. Catesson, 1969: Localisation ultrastructurale d'activités peroxydasiques dans les tissus conducteurs végétaux au cours du cycle annuel. J. Microsc.8, 875–886.
Faure-Fremiet, E., C. Rouillier etM. Gauchery, 1956: La structure fine des Ciliés. Présentation de micrographies électroniques. Bull. Soc. Fr. Zoo.81, 168.
Frey-Wyssling, A., andK. Mühlethaler, 1965: Ultrastructural plant cytology. Amsterdam: Elsevier Publishing Company.
Haupt, W., 1970: Localization of phytochrome in the cell. Physiol. Vég.8, 551–563.
Jensen, W. A., 1962: Botanical histochemistry. San Francisco and London: W. Freeman and Company ed.
Leduc, E., etW. Bernhard, 1967: Recent modifications in glycol-methacrylate embedding procedures. J. Ultr. Res.19, 196–199.
Luft, J. H., 1966: Fine structure of capillary and endocapillary layer as revealed by ruthenium red. Fed. proc.25, 1776–1784.
Moor, H., andK. Mühlethaler, 1963: Fine structure in frozen-etched yeast cells. J. Cell Biol.17, 609–628.
Morré, D. J., J.-C.Roland, and C. A.Lembi, 1970: Comparisons of isolated plasma membranes from plant stems and rat liver, sous presse.
Northcote, D. H., 1969: Plant cell growth and differentiation. Essays in biochemistry 5, 89–137. London: Acad. Press.
O'Neil, C. H., 1964: Isolation and properties of the cell surface membrane ofAmoeba proteus. Exp. Cell Res.35, 477–496.
Pappas, G. D., 1954: Structural and cytochemical studies of the cytoplasm in the familyAmoebidae, Ohio J. Sc.54, 195–222.
Pease, D. C., 1970: Phosphotungstic acid as a specific electron stain for complex carbohydrates. J. Histochem. and Cytochem.18, 455–457.
Pickett-Heaps, J. D., 1967: The use of radioautography for investigating wall secretion in plant cells. Protoplasma64, 49–66.
Pisam, M., P. Ripoche etA. Rambourg, 1970: Etude ultrastructurale de charges négatives de la surface apicale de l'épithélium vésical de grenouille; leurs modifications sous l'action de l'ocytocine. C. R. Acad. Sci. (Paris)271, 105–107.
Poux, N., 1967: Localisation d'activités enzymatiques dans les cellules du méristème radiculaire deCucumis sativus L. I. Activités phosphatasiques neutres dans les cellules du protoderme. J. Microsc.6, 1043–1058.
—, 1969: Localisation d'activités enzymatiques dans les cellules du méristème radiculaire deCucumis sativus L. II. Activité peroxydasique. J. Microsc.8, 855–866.
Power, J. B., andE. C. Cocking, 1968: A simple method for the isolation of very large numbers of leaf protoplasts by using mixtures of cellulase and pectinase. Biochem. J.111, 5, 33.
Rambourg, A., 1967: Détection des glycoprotéines en microscopie électronique: coloration de la surface cellulaire et de l'appareil de Golgi par un mélange acide chromique-phosphotungstique. C. R. Acad. Sci. (Paris)265, 1426–1428.
—, 1969: Localisation ultrastructurale et nature du matériel coloré au niveau de la surface cellulaire par le mélange chromique-phosphotungstique. J. Microsc.8, 3, 325–342.
—, andC. P. Leblond, 1967: Electron microscope observations in the carbohydrate-rich cell coat present at the surface of cells in the rat. J. Cell Biol.32, 27–53.
Ray, P. M., 1967: Radioautographic study of the cell wall deposition in growing plant cells. J. Cell Biol.35, 659–674.
Robards, A. W., andP. Kidvai, 1969: Cytochemical localization of phosphatase in differentiating secondary vascular cells. Planta87, 227–238.
Roland, J. C., 1969 a: Localisation d'activités enzymatiques au niveau des ultrastructures des collocytes en croissance deBallota nigra. C. R. Acad. Sci. (Paris)268, 2052–2055.
—, 1969 b: Mise en évidence sur coupes ultrafines de formations polysaccharidiques directement associées au plasmalemme. C. R. Acad. Sci. (Paris)269, 939–942.
—, etD. Sandoz, 1969: Détection cytochimique des sites de formation de polysaccharides prémembranaires dans les cellules végétales. J. Microsc.8, 263–268.
—, etB. Vian, 1970: Précisions sur la localisation et les caractères ultrastructuraux de polysaccharides acides dans les cellules végétales. C. R. Acad. Sci. (Paris)271, 572–575.
Rougier, M., 1969: L'ultrastructure et la fonction des squamules des Monocotylédones aquatiques. Etude cytochimique de leur sécrétion polysaccharidique. Thèse, Poitiers.
Schnepf, E., 1969: Membranfluß und Membrantransformation. Ber. dtsch. bot. Ges.82, 407–413.
Seligman, A. M., J. S. Hanker, H. Wasserkrug, H. Dmochowski, andL. Katzoff, 1965: Histochemical demonstration of some oxidized macromolecules with thiocarbohydrazide (TCH) or thiosemicarbazide (TSC) and osmium tetroxide. J. Histochem. Cytochem.13, 629–639.
Tandler, C. J., C. M. Libanati, andC. A. Sanchis, 1970: The intracellular localization of inorganic cations with potassium pyroantimonate. J. Cell Biol.45, 355–366.
Thiery, J. P., 1967: Mise en évidence des polysaccharides sur coupes fines en microscopie électronique. J. Microsc.6, 987–1018.
Whur, P., 1970: Biosynthesis of glycoproteins as revealed by electron microscope autoradiography: thyroglobulin and cell coat material. Micro 70, Abstract, 219–220, London.
Wooding, F. B. P., 1968: Radioautographic and chemical studies of incorporation into sycamore vascular tissue walls. J. Cell Sci.3, 71–80.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Roland, J.C., Vian, B. Réactivité du plasmalemme végétal Etude cytochimique. Protoplasma 73, 121–137 (1971). https://doi.org/10.1007/BF01286417
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01286417