Chapitre 1 : L`œil et ses caractéristiques

Chapitre 1 : L’œil et ses caractéristiques Notre organisme est en relation avec le milieu extérieur par l’intermédiaire des organes sensoriels. Ce sont des organes qui contiennent des cellules spécialisées dans la réception d’un certain type de stimuli (vision audition olfaction gustation touché) 40% de l’info venant du monde extérieur passe par l’œil. Que voyez‐vous dans ce dessin, une vieille femme ou une jeune femme élégante ? Pb : Notre représentation du monde est‐elle une réalité objective ou personnelle ? Existe‐t‐il une représentation visuelle du monde ? Problématique : comment expliquer la représentation visuelle du monde par l’organisme humain ? 1. L’œil : système optique de la formation des images. A. Organisation du globe oculaire En utilisant le logiciel œil, complétez les 2 documents suivants : Structures Fonction Iris Cornée Cristallin Rétine Nerf optique 1
L'œil est limité par trois enveloppes emboîtées : ‐la sclérotique, ‐la choroïde, ‐ la rétine qui se prolonge par le nerf optique. B. Spectre visible de la lumière Comparez les 2 courbes, que remarquez‐vous ? Que pouvez‐vous en conclure ? C. La formation des images Expérience maquette de l’œil Ou et comment se forme l’image observée ? L’ensemble des milieux transparents de l’œil : cornée, humeur vitrée, cristallin, humeur aqueuse permettent la pénétration des rayons lumineux. Ces milieux transparents jouent le rôle de lentille convergente. (Voir physique) 2
Utilisez la 4ème partie du logiciel sur l’œil pour compléter le schéma suivant : Vision de loin, muscles ciliaires ……………….. Le cristallin est…….. et ……………. Vision de près, muscles ciliaires ……………… Le cristallin est…….. et ……………. 1. Que permet la contraction du muscle ciliaire ? Sur quelle structure agit‐il ? 2. Expliquez le rôle du cristallin. Pourquoi sa déformation est‐elle indispensable pour la vision de près ? La cornée permet l’essentiel de la convergence, le cristallin permet d’effectuer la mise au point (ou accommodation) pour la vision des objets rapprochés, celle‐ci s’effectue par relâchement ou contraction des muscles ciliaires qui déforme alors le cristallin. D. Les pathologies de l’œil Toujours en utilisant la 4ème partie du logiciel sur l’œil, complétez les schémas suivants Titre : Œil …………….. Les rayons lumineux convergent …….la rétine. Il n’y a besoin d’aucune correction pour ce type d’œil. 3
Titre : Œil ……………….. Les rayons lumineux convergent…………la rétine, car l’œil est trop …………. Pour corriger ce type de pathologie, il faut placer une lentille ………………. devant l’œil. Dans ce cas, les rayons lumineux seront …....convergents, et l’image se formera sur la rétine. Les gens atteint de cette pathologie voient mal de ……. Titre : Œil ……………….. Les rayons lumineux convergent…………la rétine, car l’œil est trop …………. Pour corriger ce type de pathologie, il faut placer une lentille ………………. devant l’œil. Dans ce cas, les rayons lumineux seront …….convergents, et l’image se formera sur la rétine. Les gens atteint de cette pathologie voient mal de ……. 2. L’organisation de la rétine A. Les champs visuels Expérimentation sur les champs visuels Protocole :  Fermer l’œil droit et fixer avec l’œil gauche, à 25 cm du tableau, une croix qui sert de repère visuel.  Faire déplacer lentement, par un autre élève, un objet blanc de la périphérie à la croix.  Noter l’emplacement sur le tableau, l’emplacement ou l’objet devient visible.  Relier les points entre eux : on établit ainsi le champ visuel de l’œil gauche pour la lumière blanche.  Répéter la manipulation avec des objets de couleur bleue, rouge puis verte. Dessiner dans le cadre ci‐dessous, la figure des champs visuels obtenus. 4
Observer dans quelle zone la perception colorée est maximale et dans quelle zone il n’y a pas de perception colorée. Reportez vos observations sur la figure précédente. La vision des couleurs est‐elle identique ? Proposez une hypothèse à cette observation. B. La constitution de la rétine TP Rétine La rétine contient des dizaines de millions de photorécepteurs, c'est‐à‐dire de cellules sensibles à la lumière (cellules photoréceptrices) Il en existe de 2 types : Les cônes et les bâtonnets. Les rétinopathies pigmentaires sont un groupe hétérogène de maladies caractérisées par un affaiblissement irréversible de la vision périphérique. Elles débutent par une destruction progressive des photorécepteurs à bâtonnets, entraînant une cécité nocturne et un rétrécissement du champ visuel périphérique. Dans de nombreux cas, la maladie se poursuit par la destruction des cônes, les photorécepteurs assurant la vision colorée, la vision à haut contraste et l’acuité visuelle. Les sujets deviennent le plus souvent aveugles. En utilisant l’ensemble des documents, indiquez le rôle des photorécepteurs et proposez une explication à l’observation de la vision des couleurs. 5
C. Les zones remarquables de la rétine
TP rétine : expérience de Mariotte Que constatez‐vous ? Interprétez ce phénomène grâce au schéma ci‐dessous. Œil droit Point aveugle TP rétine : expérience de lecture les yeux immobiles Que constatez‐vous ? Trouvez une explication en vous aidant du document 2 page 33 de votre livre. 3. la vision des couleurs et les liens de parenté chez les primates. A. La vision des couleurs Chez l’Homme la vision des couleurs repose sur l’existence de 3 types de cônes. Ces cônes se différencient par le pigment qu’ils renferment : l’opsine. En utilisant vos connaissances, à quelle type de radiations lumineuses les opsines des cônes sont‐elles sensibles ? Mammifères Espèces Primates de l’ancien Monde Chimpanzé, Gorille, Homme etc. Primates du nouveau Monde Cébus, Saïmiri etc. Chromosomes et gènes des opsines Type de vision 6
Le daltonisme est une anomalie génétique héréditaire qui touche environ 8% des hommes et 0.5% des femmes. Les images ci‐dessous montrent une grenouille arboricole observée par un individu possédant une vision normale et l’autre par un individu daltonien. Individu daltonien
Individu normal En quoi consiste le daltonisme ? Proposer une explication. En vous aidant du tableau ci‐dessus et de votre réponse précédente, quelle est le type de vision du singe Cébus et celui du Chimpanzé ? Quel indice sur les liens de parenté entre les espèces de Primates apporte l’analyse de la vison des couleurs chez ces espèces ? B. Les liens de parenté Nous avons vu que le type de vision est un indice sur les liens de parenté entre espèces de Primates. Nous allons essayer de préciser ces relations de parenté en comparant les séquences du gène de l’opsine bleue chez différentes espèces. On suppose que 2 espèces ont un ancêtre commun d’autant plus récent que les différences entre les gènes sont faibles. Les 2 espèces sont donc proches. Protocole :  Ouvrir le logiciel Phylogène.  Choisissez la collection : « vertébrés lycée »  Ouvrir le Tableau de séquences de l’opsine bleue : « opsine‐bleue.aln » Chacune des lettres correspond à un acide aminé de la protéine étudiée : l’opsine. Afin de faciliter la comparaison, nous allons établir la matrice des distances.  Cliquer sur le bouton Matrice des distances.  Sélectionner les espèces suivantes : Cébus, Saïmiri, Homme, Gorille, Chimpanzé, Bonobo, Macaque  observez le tableau obtenu. Que nous donne‐t‐il comme renseignements ? 7
 Cliquer sur le bouton arbre, puis reproduisez l’arbre obtenu Montrer en quoi l’étude comparée des gènes des pigments rétiniens des Primates apporte des arguments pour préciser la place de l’Homme parmi les Primates. 8