La tonicité décrit la capacité d’une cellule à perdre ou à acquérir de l’eau. Elle dépend de la quantité de soluté qui ne pénètre pas dans la membrane. La tonicité délimite l’ampleur ainsi que la direction de l’osmose et aboutit à trois cas de figure possibles qui modifient le volume d’une cellule : l’hypertonicité, l’hypotonicité et l’isotonicité. En raison des différences de structure et de physiologie, la tonicité des cellules végétales est différente de celle des cellules animales dans certains cas de figure.

Plantes et environnements hypotoniques

Contrairement aux cellules animales, les plantes prospèrent lorsqu’il y a plus d’eau dans leur environnement extracellulaire que dans leur intérieur cytoplasmique. Dans les environnements hypotoniques, l’eau pénètre dans la cellule par osmose et la fait gonfler parce qu’il y a une concentration plus élevée de solutés à l’intérieur des cellules végétales qu’à l’extérieur. La force qui est générée quand un influx d’eau fait que la membrane plasmique pousse contre la paroi cellulaire s’appelle la pression de turgescence. Contrairement aux cellules animales, les cellules végétales ont des parois cellulaires rigides qui limitent le gonflement de la membrane plasmique induit par osmose. En limitant le gonflement, la paroi cellulaire empêche la cellule d’éclater et provoque le raidissement des plantes (c'est-à-dire, leur turgescence). La turgescence permet aux plantes de se maintenir en position verticale au lieu de se flétrir.

Les plantes et les environnements hypertoniques

Les plantes se flétrissent si elles ne peuvent pas absorber suffisamment d’eau. Dans un tel cas de figure, leur environnement extracellulaire devient hypertonique, ce qui conduit l’eau à quitter l’intérieur par osmose. Par conséquent, les vacuoles diminuent en taille et la membrane plasmique se détache de la paroi cellulaire provoquant la contraction du cytoplasme. Ce processus s’appelle la plasmolyse et c’est la raison pour laquelle les plantes perdent la pression de turgescence et se fanent.

Les plantes et les environnements isotoniques

Dans les environnements isotoniques, il y a un équilibre de l’eau à l’intérieur et à l’extérieur des cellules végétales. Par conséquent, comme dans les cellules animales, aucun changement ne se produit en ce qui concerne le volume des cellules végétales.

Osmorégulation chez les plantes

La panoplie de structures et de stratégies différentes des cellules végétales aident à maintenir l’équilibre osmotique approprié dans des conditions extrêmes. Par exemple, les plantes dans les environnements secs stockent l’eau dans les vacuoles, limitent l’ouverture de leurs stomates et elles ont des cuticules épaisses et cireuses pour empêcher la perte d’eau inutile. Certaines espèces de plantes qui vivent dans des environnements salés stockent du sel dans leurs racines. Par conséquent, l’osmose de l’eau se produit dans la racine à partir du sol environnant.