TP 1 : OBSERVATION DE CELLULES AU MICROSCOPE PROBLEMATIQUE : QUELS SONT LES ATTRIBUTS STRUCTURAUX DES CELLULES DES ORGANISMES VIVANTS ? QUELLES STRUCTURES PEUT-ON OBSERVER ET RETROUVER DANS LES CELLULES DES DIFFERENTS ETRES VIVANTS ? Objectifs du TP : - de connaissances : Déterminer et savoir reconnaître les attributs structuraux des différentes cellules Savoir reconnaître les différents types de cellules - méthodologiques, techniques : Savoir utiliser un microscope Savoir préparer une préparation microscopique Savoir réaliser un dessin d’observation - de savoir-être : Respecter les consignes d’utilisation du matériel Ranger son matériel et sa paillasse avant de partir Matériel utilisé lors de ce TP : - un microscope - du matériel de microscopie : lames et lamelles en verre - des ciseaux, des pinces - des cotons-tiges - de l’eau distillée - de l’oignon rouge - de l’Elodée du Canada - du bleu de méthylène En fin de TP, toutes les lames et lamelles devront être rassemblée pour être nettoyées. NE JETEZ RIEN A LA POUBELLE NI DANS LES EVIERS SI VOUS N’ETES PAS SURS DE VOUS. Définition importante : Un organite est une structure limitée par une ou plusieurs membranes, qui réalise une fonction particulière. Ex : noyau, mitochondries, chloroplastes, vacuole. I. OBSERVATION DE CELLULES VEGETALES AU MICROSCOPE OPTIQUE A. Cellules de l’épiderme d’oignon rouge Réalisez puis observez une préparation microscopique d’épiderme d’oignon (petite « peau » rouge à la surface des écailles d’oignon) en suivant ce protocole : - A l’aide d’une lame de rasoir ou d’un scalpel, réalisez quatre entailles en carré de manière à dessiner un carré d’environ 0,5 cm de côté ; - A l’aide d’une pince fine, prélevez l’épiderme rouge de l’oignon à l’intérieur de ce carré ; - Mettez une goutte d’eau sur une lame de verre et placez-y le carré d’épiderme, recouvrez le ensuite d’une lamelle. Votre préparation est prête, vous n’avez plus qu’à l’observer au microscope. 1 Appelez le professeur puis complétez le dessin d’observation suivant : Titre : B. Cellules d’Elodée Réalisez puis observez une préparation microscopique de feuille d’élodée (L’Elodée est une plante aquatique chlorophyllienne). Pour ce faire, prélevez une feuille de l’Elodée à l’extrémité du rameau et placez-la entre lame et lamelle dans une goutte d’eau. Quelles nouvelles structures remarquez-vous ? Appelez le professeur puis réalisez un dessin d’observation sur une feuille blanche. II. OBSERVATION DE CELLULES ANIMALES AU MICROSCOPE OPTIQUE Dans cette première partie du TP vous allez pouvoir observer vos propres cellules. Les cellules que vous allez observer sont les cellules de votre épithélium buccal. Un épithélium est un tissu de recouvrement constitué d’une ou plusieurs couches de cellules jointives. L’épithélium buccal se renouvelle par division des cellules profondes tandis que les cellules superficielles meurent et se détachent (on parle de desquamation). Ce sont ces cellules superficielles que vous allez observer. Pour réaliser la préparation microscopique permettant d’observer les cellules de votre épithélium buccal, vous allez devoir suivre le protocole suivant. Mais avant de commencer, vous devez savoir que CHAQUE PREPARATION EST PERSONNELLE : ne vous échangez pas les cotons-tiges, ne vous échangez pas les préparations !!! Protocole : - Raclez doucement la face interne de la joue à l’aide d’un coton-tige A USAGE UNIQUE ET PERSONNEL ; - Frottez le coton-tige sur une lame de verre puis JETEZ LE DANS LA POUBELLE RESERVEE AUX DECHETS ; - Mettez une goutte d’eau puis de bleu de méthylène sur la lame ; - Recouvrez délicatement la préparation d’une lamelle. Votre préparation est prête, vous n’avez plus qu’à l’observer au microscope. Appelez le professeur puis aidez vous de ce que vous observez pour compléter le schéma suivant (il devrait ressembler à ce que vous observez) : 2 Aide à l’observation : Les cellules de la cavité buccale arrachées par le coton-tige forment des éléments groupés, superposés, parfois isolés. Ce sont des cellules épithéliales qui tapissent la cavité buccale et forment une muqueuse (membrane formée de cellules épithéliales qui tapissent les cavités naturelles du corps). Titre : III. OBSERVATION DE DIFFERENTS TYPES CELLULAIRES AU MICROSCOPE ELECTRONIQUE Afin de précisez nos observations, nous allons observer les cellules à un grossissement plus important grâce à des images obtenues avec un microscope plus puissant : le microscope électronique. Doc. 1 : Le microscope électronique Dans ce type de microscope c’est un faisceau d’électrons qui traverse l’échantillon. L’utilisation du microscope électronique nécessite des échantillons très fins, préparés très soigneusement par des professionnels : les cellules sont mortes et incluses dans un produit qui les durcit. On peut ensuite les découper en très fines coupes, de moins d’1 micromètre d’épaisseur. Ces coupes sont imprégnées d’un produit opaque aux électrons. Le microscope électronique permet d’observer l’intérieur des cellules très en détail : on peut atteindre des grossissements de plusieurs centaines de millier de fois. Les structures observées sont très petites, inférieures au micromètre ; on peut aller jusqu’au nanomètre et observer ainsi, par exemple, les détails des membranes. Les clichés obtenus, appelés électronographies, sont souvent en noir et blanc, mais un traitement d’images par ordinateur peut permettre de placer des fausses couleurs afin de faire ressortir les éléments intéressants. Il existe deux sortes de microscopes électroniques : - Le microscope électronique à transmission = MET (qui donne une image classique) - Le microscope électronique à balayage = MEB (qui donne une image en relief) (D’après SVT 2de, Scérén - CRDP Lorraine, 2005) 3 Doc. 2 : Photos de différentes cellules observées au microscope électronique à transmission (d’après SVT 2de, Bordas) Cellule animale observée au microscope électronique (x 10 000) Cellule végétale observée au microscope électronique (x 7 000) Cellule bactérienne observée au microscope électronique Questions : 1 – Quelles informations supplémentaires apporte l’observation au microscope électronique par rapport à l’observation au microscope optique ? 2 – Légendez ces photos. Cellule Animale Végétale Bactérienne Légende 1 2 3 4 5 6 7 8 CONCLUSION : COMPARAISON ET CLASSIFICATION DES DIFFERENTES CELLULES OBSERVEES 1 – À l’aide de l’ensemble des informations découvertes, complétez le tableau suivant : Structures Cellule d’épiderme d’oignon Cellule de feuille d’élodée Cellule d’épithélium buccale humaine Cellule bactérienne Membrane plasmique Cytoplasme Paroi - Organites : Noyau Vacuole Chloroplaste Mitochondrie Tableau comparatif des différentes cellules étudiées 2 – Quelles sont les structures communes à toutes les cellules ? 3 – Proposez une classification des cellules en fonction de leurs caractéristiques cellulaires. 5
