Fiche de révision : Microscope et théorie cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Définition et performances du microscope
2. Microscopes optiques et nanosocopie
3. Microscopes électroniques

📅 Repères chronologiques

1. 1838Matthias Schleiden et Theodor Schwann formulent que tous les êtres vivants sont constitués de cellules — Schleiden et Schwann, 1838
2. 1839Schleiden et Schwann établissent que la cellule est l’unité structurale du vivant
3. 1852Robert Remak et Rudolf Virchow énoncent que toute cellule provient d’une autre cellule

📖 1. Définition et performances du microscope

🔑 Notions clés & Définitions

• Microscope : Instrument permettant d’observer un objet invisible à l’œil nu en le grossissant.
• Résolution : Distance minimale séparant deux points discernables.
• Grossissement : Rapport entre la taille de l’image observée et la taille réelle de l’objet.

★ À maîtriser

📌 Plus la valeur de la résolution est petite, plus le microscope est performant et plus son pouvoir de résolution est élevé.

Compléments

• L’ordre croissant des unités de longueur est:

  • le millimètre
  • le micromètre
  • le nanomètre
  • le picomètre
  • le femtomètre

• Un grossissement ×1000 signifie que l’objet réel est agrandi 1000 fois lors de l’observation.

💡 Astuce mémo

Résolution : distinguer deux points ; grossissement : agrandir l’image

📖 2. Microscopes optiques et nanosocopie

★ À maîtriser

• Le microscope optique classique utilise des photons provenant d’une source lumineuse et des lentilles en verre; mis au point en 1595 par Janssen et perfectionné en 1665 par Robert Hooke, il atteint une résolution de 200 nm et permet d’observer les cellules et leurs principaux constituants.

• La microscopie optique à fluorescence repose sur l’émission d’une radiation lumineuse par une molécule éclairée avec des radiations qu’elle peut absorber; mise au point en 1908 par August Köhler et Henry Siedentopf, elle atteint une résolution de 200 nm et permet d’observer des organites et des molécules se déplaçant dans la cellule.

• La nanosocopie localise des molécules fluorescentes individuelles en les faisant clignoter les unes après les autres, puis reconstruit l’image finale avec l’ensemble des molécules localisées.

Compléments

• La nanosocopie a été mise au point en 2014, atteint une résolution de 20 nm et permet d’observer des molécules.

💡 Astuce mémo

Optique classique → fluorescence → nanosocopie

📖 3. Microscopes électroniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lentille électromagnétique : Dispositif qui utilise un champ magnétique pour focaliser et dévier un faisceau d’électrons, comme une lentille en verre focalise la lumière.

★ À maîtriser

• Le microscope électronique à transmission utilise des électrons à la place des photons; les électrons traversent l’échantillon, sont focalisés par des lentilles électromagnétiques et forment une image observée sur un écran. — Max Knoll, 1931

• Le microscope électronique à balayage utilise un faisceau d’électrons qui balaie un échantillon préalablement recouvert d’une fine couche de métal. — Manfred von Ardenne, 1937

• Le MET a été mis au point en 1931 par Max Knoll, atteint une résolution de 0,1 nm et permet d’observer en 2D la sinuosité de la membrane plasmique, les vésicules proches de la membrane plasmique, ainsi que les pores nucléaires et les molécules qui les traversent.

Compléments

• Le MEB a été mis au point en 1937 par Manfred von Ardenne, atteint une résolution de 1 nm et permet d’observer en 3D les pores nucléaires et les molécules qui les traversent.

📌 Le pouvoir de résolution est proportionnel à la longueur d’onde du rayonnement.

💡 Astuce mémo

MET : électrons traversants et image 2D ; MEB : faisceau balayeur et image 3D

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des microscopes optiques

Comparaison des microscopes électroniques