Le plasmalemme, plus couramment appelé membrane plasmique, est une bicouche lipidique qui entoure chaque cellule. Sa composition est similaire dans les cellules animales et végétales. Par conséquent, on peut la visualiser dans les cellules végétales en utilisant les mêmes marqueurs que dans les cellules animales. Un marqueur couramment employé est une molécule appelée FM4-64 : le caractère amphiphile de cette molécule lui permet de s’ancrer dans la membrane plasmique, et on peut l’observer à l’aide d’un microscope à fluorescence.

Un autre moyen pour visualiser la membrane plasmique consiste à faire exprimer par les cellules d’intérêt une protéine associée à cette membrane et couplée à la GFP, la protéine fluorescente verte. Il existe un grand nombre de protéines qui possèdent ces caractéristiques et qui peuvent être utilisées à cette fin. À titre d’exemple, le professeur Niko Geldner, à l’Université de Lausanne, a développé des lignées transgéniques de l’arabette des dames qui expriment des protéines fluorescentes associées à différents compartiments; certaines de ces lignées expriment un marqueur de la membrane plasmique et peuvent donc être utilisées comme références par les chercheurs qui veulent la visualiser chez l’arabette.

Ces différents moyens d’observation reposent sur la microscopie à fluorescence; dans ces expériences, les cellules végétales posent une difficulté particulière, comparées aux cellules animales. En effet, dans la cellule végétale la membrane plasmique n’est pas l’élément le plus extérieur de la cellule: elle est ce qui sépare le cytoplasme d’un côté, et la paroi cellulaire de l’autre. Par ailleurs, les cellules végétales différenciées ont la particularité d’être remplies par une vaste vacuole qui remplit l’essentiel du corps cellulaire. Par conséquent, la membrane plasmique est souvent prise en sandwich entre une fine bande de cytoplasme, qui peut être de l’ordre de 200nm de largeur, et la paroi cellulosique. La résolution du microscope optique, qui est elle aussi de l’ordre de 200nm, fait qu’un marqueur de la membrane plasmique ne peut pas être distingué, dans ce cas, d’un marqueur du cytosol ou de la paroi.

Par conséquent, le seul moyen infaillible pour visualiser la membrane plasmique consiste à utiliser le microscope électronique à transmission. La préparation est bien plus fastidieuse, et elle prend plusieurs jours au lieu de quelques heures… mais avec la résolution nanométrique que l’on obtient, le moindre détail ne nous échappe plus!