Structure et fonction des cellules
Preuves de l'existence des cellules
La cellule a été découverte en 1665 par Robert Hooke. À cette époque, on utilisait un microscope photonique ou optique. Le principe de ce microscope est que la lumière traverse l’échantillon ainsi que des lentilles qui permettent de grossir ce qu’il y a dans l’échantillon. C’est ce type de microscope que nous utilisons en salle de classe. Malheureusement ce type de microscope a ses limites. Il grossit jusqu’à 1000 fois et on ne peut pas voir les organites à l’intérieur de la cellule.
Les informations ci-dessous sont tirées du site copyleft:
http://www.fundp.ac.be/sciences/biologie/bio2001/bioscope/1677_leeuwenhoek/leeuwenhoek.html
«Antoni Van Leeuwenhoek 1632 – 1723 Leeuwenhoek est né à Delft le 24 octobre 1632. A partir de 1654, il y exerce le métier de marchand drapier. Aux environs de 1668, Il réalise son premier microscope et commence ses observations. C'est, dit-on, en utilisant des perles de verre comme compte-fils qu'il eut l'idée de partir à la découverte du monde microscopique caché dans les dépôts entre ses dents, dans l'eau des mares ou dans son sperme. Cette dernière observation fit sensation dans la bonne société cultivée européenne car personne n'aurait pu imaginer qu'il y a dans la semence des animaux et de l'homme des "animaux semblables à des têtards."
A partir de 1673 et pendant les 50 années suivantes, il correspondra avec la Royal Society of London et en devient membre en 1680. Il découvrira les cellules sanguines, les spermatozoïdes, des animaux microscopiques comme les nématodes et les rotifères. En 1689, il démontre la circulation dans les capillaires. En 1702, il donne la description de nombreux protistes. Il continuera ses observations jusqu'à sa mort le 30 août 1723.Les instruments qu'il utilisait, étaient très simples : une lentille formée d'une minuscule bille de verre sertie dans une lame métallique. L'échantillon était placé sur une pointe métallique, solidaire du support et que l'on déplaçait face à la lentille pour en explorer le contenu. L'ensemble était tenu très près de l'œil, face à la lumière, et permettait d'obtenir des grossissements allant jusqu'à trois cents fois.
Un tel procédé permet d'observer des objets de quelques micromètres (1 µm = 1 millième de mm) et est donc suffisant pour observer des cellules qui mesurent, en général, quelques dizaines de micromètres. Il faut d'ailleurs signaler que si van Leeuwenhoek a observé et décrit de nombreux types de cellules, il n'a pas réalisé que tous les êtres vivants sont formés d'un assemblage plus ou moins complexe de ces unités.»Référence :http://www.fundp.ac.be/sciences/biologie/bio2001/bioscope/1677_leeuwenhoek/leeuwenhoek.html
Depuis les années 1950, la biologie cellulaire s’est beaucoup dévelopée grâce au microscope électronique. On utilise un faisceau d’électrons qui balaie la surface ou passe à travers l’échantillon, au lieu de la lumière. Il existe deux types de microscopes électroniques. Il y a le microscope électronique à transmission qui sert principalement à étudier l’infrastructure cellulaire interne et le microscope électronique à balayage qui est utilisé pour faire un examen détaillé de la surface d’un échantillon.
**Visionne le film sur la microscopie électronique (Encyclopédie audiovisuelle des sciences et des techniques réalisé par TFO) durée : 3 minutes
Image : microscope électronique à balayage
«Le microscope électronique à balayage fournit des images en trois dimensions des surfaces observées. Ce type de microscope est plus petit et moins onéreux qu ’un microscope électronique à transmission. Il utilise pour former une image les électrons secondaires qui sont émis de la surface d ’un échantillon lorsque celui-ci est balayé par un fin faisceau d ’électrons primaires. Afin de rendre cet échantillon conducteur pour le flux d ’électrons qui le balaye et optimaliser l ’émission d ’un nombre suffisant d ’électrons secondaires, un échantillon biologique, après fixation et déshydratation, doit être recouvert d ’une fine couche de métal lourd.
La membrane de filtration du rein est observée au microscope électronique à balayage. Sur le panneau de gauche, les fenestrations des cellules endothéliales s ’observent du côté sanguin, alors que l ’autre côté de la membrane (illustré sur le panneau de droite) est recouvert des pédicelles formés par les podocytes.»
Source des images ci-dessus: http://www.fundp.ac.be/sciences/biologie/bio2001/bioscope/micro_elec/micro_elec.html
Image : microscope électronique à transmission
«Dans sa conception, un microscope électronique à transmission ressemble à un microscope classique, mais est plus grand, se trouve inversé et doit être couplé à un système de pompage qui réalise le vide dans la colonne du microscope. Ce vide est nécessaire pour permettre le déplacement des électrons (qui sinon entrent en collision avec les molécules de l ’air) et leur permettre de traverser l ’échantillon pour en établir une image. Le flux des électrons provient du chauffage d ’un filament et de l ’accélération des électrons libérés par le filament au moyen d ’une différence de potentiel de 60 à 100 kilovolts. Le flux des électrons peut être focalisé au moyen de lentilles magnétique situées dans les parois de la colonne du microscope.
La membrane de filtration du rein est observée au microscope électronique à transmission. On peut observer du côté des globules rouges (masses homogènes denses aux électrons) les fenestrations des cellules endothéliales, alors que l ’autre côté de la membrane est recouvert des pédicelles formés par des cellules appelées podocytes.»
Source des images ci-dessus : http://www.fundp.ac.be/sciences/biologie/bio2001/bioscope/micro_elec/micro_elec.html
Théorie cellulaire :
Tous les êtres vivants, plantes, animaux et moisissures, sont constitués de cellules. La cellule est l’unité d’organisation structurale des systèmes vivants. Cette théorie a été proposée par un botaniste allemand Mathias Schleiden et son ami Thoedor Swann.
Pour en savoir plus, tu peux consulter les liens ci-dessous :
Sites à voir pour plus de détails:
http://www.fundp.ac.be/bioscope/1838_schleidenschwann/schleidenschwann.html#Exp
Histoire du microscope :
http://micromonde.free.fr/histoire/#
