S.V.T. Seconde Biologie - Cytologie

La cellule, unité du vivant

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En comparant des cellules d'origines différentes (essentiellement chez les eucaryotes, il est assez aisé de montrer, malgré une grande diversité, une unité structurale et fonctionnelle. Cependant, une cellule n'est pas observable directement.

Les documents photographiques sont présentés sous forme d'icônes . En cliquant dessus, vous accédez aux photos de grande taille (640 x480 pixels, 30 à 60 Ko).

Lorsque la cellule est isolée (organisme unicellulaire ou cellule isolée à partir d'un organisme pluricellulaire, l'emploi d'un microscope (même si l'image est virtuelle sur le plan de l'optique) permet d'en observer une image agrandie qui reflète bien sa structure réelle.

Chez les organismes pluricellulaires, des observations vitales peuvent être réalisées chez les végétaux, en utilisant des feuilles ou des thalles d'algues ne comportant qu'une ou quelques cellules en épaisseur (exemples : épiderme d'oignon, feuille d'élodée, lentille d'eau, ulve). Il est aisé dans ce cas d'observer un noyau, des organites (les chloroplastes quand ils existent sont les plus visibles) mais la présence d'une paroi extracellulaire empêche la visualisation de la membrane plasmique. Or, la mise en évidence de celle-ci est primordiale pour définir la notion même de cellule (limite entre l'intérieur cellulaire et le milieu extracellulaire).

 

 

  Epiderme de bulbe d'oignon

  Feuille d'élodée du canada

Des techniques permettent de lever cet obstacle. La plasmolyse d'un tissu permet, en provoquant une diminution de volume du cytoplasme (vacuole comprise) de séparer la paroi cellulaire de la membrane plasmique qui est ainsi mise en évidence (l'explication physiologique et physique des échanges osmotiques n'est pas au programme).

 

 

 Plasmolyse progressive d'une cellule d'épiderme d'oignon

Cellules plasmolysées d'une feuille d'élodée

 

Une autre méthode expérimentale consiste à éliminer la paroi cellulaire par digestion enzymatique (cellulases et pectinases) après une plasmolyse préalable. L'observation de telles cellules sans paroi (des protoplastes) montre bien qu'une membrane plasmique isole la cellule du milieu extérieur.

 

 Protoplastes non chlorophylliens

Protoplastes chlorophylliens

La notion de cellule a été la première fois définie en observant des coupes de liège. Des coupes de tissus végétaux, montées telles quelles ou après une coloration anatomique montrent à l'évidence qu'un organisme est essentiellement formé de cellules. Ne perdons pas de vue que dans une coupe anatomique végétale, c'est essentiellement les parois (donc le réseau de matrice extracellulaire) que l'on observe, membrane plasmique, cytoplasme, noyau et organites ayant souvent été éliminés ! dr29 (soudan) dr22 coll : jcrb19,17

 

 

 Un exemple de coupe anatomique chez les végétaux. Section transversale de tige de labiée et détail du collenchyme.

 

Chez les organismes pluricellulaires (principalement animaux), la généralisation de la notion de cellule (ainsi que l'observation de leur diversité) peut être approfondie par l'examen de coupes histologiques. Cependant, ce que l'on observe n'est plus une image simplement agrandie des cellules. Les tissus ont subi une fixation, une déshydratation complète puis une inclusion. Les tissus sont ensuite sectionnés et l'on observe une tranche de cellule et non une cellule complète. Enfin, la section est peu observable telle quelle et doit être colorée. Les images observées dépendent alors autant de la technique de préparation que de la structure de la cellule.

 

 

   intestin

 cartilage

 

 

  glande salivaire

 pancreas


La virtualité des images observées augmente lorsque les techniques de visualisation concernent un élément spécifique. C'est le cas particulièrement en immuno-fluorescence.

 

 

 

 Cellule PtK : DAPI

 Cellule PtK : anti-tubuline

 Superposition des deux images

 

En microscopie électronique à transmission classique, la visualisation des structures dépend essentiellement du dépôt de métaux lourds (opaques aux électrons). Cela permet une visualisation générale des structures protéiques. Par suite de la très faible épaisseur des sections l'interprétation dans l'espace est souvent difficile.

 

 

 Cellule jeune de collenchyme (contrastant général)

Chlamydomonas (contrastant général) 

 

Des techniques plus sophistiquées (cytochimie, coloration négative, cryofracture, etc.) permettent de mettre en évidence des composants autrement invisibles.

 

 

 Racine de pois (Cytochimie des polysaccharides)

 Racine de pois (cryofracture)

 

Last modified: Tuesday, 12 July 2016, 8:30 AM
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