Fiche de révision : Microscopie et structures cellulaires

📋 Plan du Cours

1. Objectifs et niveaux cellulaires
2. Microscopie optique et électronique
3. Préparation des échantillons
4. Maniement du microscope optique
5. Règles du dessin scientifique
6. Calcul de l’échelle
7. Observation des cellules végétales

📖 1. Objectifs et niveaux cellulaires

📝 Points essentiels

• Les objectifs du TP sont de déterminer l’échelle d’un dessin scientifique, développer l’observation, identifier les niveaux d’organisation du vivant, comparer les cellules animales et végétales et relier la structure d’une cellule ou d’un organite à sa fonction.

📌 La cellule animale mesure généralement 10 à 100 µm, tandis que la cellule végétale mesure généralement plus de 100 µm.

📌 Les deux types cellulaires possèdent notamment un noyau, de la chromatine, un nucléole, un réticulum endoplasmique rugueux, un réticulum endoplasmique lisse, des mitochondries, un appareil de Golgi, du cytoplasme et une membrane plasmique.

• Les structures supplémentaires de la cellule végétale sont:
  • une vacuole
  • un chloroplaste
  • une paroi cellulosique
  • des plasmodesmes

💡 Astuce mémo

Cellule animale contre cellule végétale

📖 2. Microscopie optique et électronique

🔑 Notions clés & Définitions

• Microscopie optique : ou photonique, utilise un faisceau de photons correspondant à la lumière visible et/ou ultraviolette pour obtenir l’image d’un échantillon
• Microscopie électronique : observe des objets fixés grâce à un faisceau d’électrons ; en microscopie électronique à transmission, les électrons traversent l’objet et l’image est observée sur un écran phosphorescent

★ À maîtriser

📌 La microscopie optique observe un objet grâce à la lumière transmise par celui-ci et permet d’observer des échantillons vivants, mais les échantillons sont généralement peu contrastés et peu colorés.

📌 Le microscope électronique possède une meilleure résolution que le microscope photonique grâce à l’utilisation de longueurs d’onde plus petites que celles de la lumière visible.

Compléments

• En microscopie optique en fond clair, une coloration préalable de préparations finement découpées permet de révéler certaines structures ou compositions chimiques particulières.

💡 Astuce mémo

Photons pour le vivant, électrons pour la résolution

📖 3. Préparation des échantillons

📝 Points essentiels

• Une préparation microscopique comprend:

  • un objet à examiner
  • un milieu de montage
  • une lame porte-objet
  • une lamelle couvre-objet

• 🔄 La préparation d’une coupe à main levée suit ces étapes: effectuer une coupe très fine, déposer la coupe sur la lame avec une goutte de milieu de montage, placer délicatement la lamelle en chassant les bulles, retirer l’excédent de milieu

• 🔄 La préparation d’un frottis suit ces étapes: étaler un petit échantillon sur la lame avec une goutte de milieu, poser la lamelle, exercer une légère pression pour étaler les cellules, nettoyer l’excédent

💡 Astuce mémo

Objet, montage, lame, lamelle

📖 4. Maniement du microscope optique

📝 Points essentiels

• La platine maintient la lame porte-objet grâce à une butée à ressort, et le porte-objet permet de déplacer la préparation sur la platine.

• La tourelle, ou revolver, supporte les objectifs et permet de les changer.

📌 La vis macrométrique réalise une mise au point rapide et approximative, tandis que la vis micrométrique réalise une mise au point lente et précise.

• Le condenseur concentre le faisceau lumineux sur la préparation et le diaphragme règle le contraste en modifiant la quantité de lumière transmise.

• Les objectifs ont généralement des grossissements de 4×, 10×, 40× ou 63×, tandis que l’oculaire fournit un grossissement de 10×.

💡 Astuce mémo

Macro pour approcher, micro pour préciser

📖 5. Règles du dessin scientifique

★ À maîtriser

• Un dessin scientifique doit être:

  • complet
  • exact
  • conforme à l’observation
  • clair
  • précis

• Les éléments obligatoires d’un dessin scientifique sont:

  • un titre complet
  • le grossissement utilisé
  • une échelle
  • une légende précise et complète

Compléments

📌 Dans une légende scientifique, les éléments sont inscrits du même côté, indexés, reliés par des traits à la règle qui ne se croisent pas et fléchés vers l’objet pointé.

💡 Astuce mémo

Complet, exact, conforme, clair, précis

📖 6. Calcul de l’échelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Échelle : représente la correspondance entre la taille du dessin et la taille réelle de l’objet

📝 Points essentiels

📌 Une échelle peut être littérale, lorsque la correspondance est écrite en unités, ou graphique, lorsqu’une barre dessinée indique la taille réelle correspondante.

📐 Formule - Pour calculer l’échelle ramenée à 1 cm de dessin, on divise la taille réelle de la cellule par la longueur de la cellule représentée : $E = \frac{\text{taille réelle}}{\text{taille sur le dessin}}$.

• Si une cellule mesure 8 cm sur le dessin et 225 µm en réalité, alors 1 cm sur le dessin correspond à 28,12 µm, arrondi à 28 µm pour la barre d’échelle.

💡 Astuce mémo

Taille réelle ÷ taille dessinée → échelle pour 1 cm

📖 7. Observation des cellules végétales

★ À maîtriser

• 🔄 La préparation de l’épiderme d’oignon suit ces étapes: prélever un fragment très fin de l’épiderme interne, placer le fragment à plat dans une goutte d’eau, poser la lamelle, retirer l’excès de liquide

• Dans l’épiderme d’oignon, chaque cellule est délimitée par une paroi, contient un noyau granuleux avec 1 ou 2 nucléoles et possède une grande vacuole centrale entourée d’un tonoplaste invisible au microscope optique.

Compléments

• Dans l’épiderme d’oignon, le cytoplasme pariétal est réduit à une très fine couche située à la périphérie de la cellule.

💡 Astuce mémo

Une grande vacuole centrale entourée d’un fin cytoplasme périphérique

📊 Tableaux de synthèse

Microscopies comparées