Thème-III.-Chap1-3

1.1
La rétine ; une membrane photosensible
 TD3 +TP 2
La rétine tapisse le fond de l’œil et est une bicouche cellulaire. La couche
externe empêche la lumière de diffuser dans l’œil et la couche interne est
constituée de cellules nerveuses dont certaines sensibles à la lumière.
1.1.1 Les cellules nerveuses photoréceptrices
Dans la couche la plus interne de la rétine on distingue deux types de
cellules photosensibles ; les cônes et les bâtonnets.
Les cônes sont sensibles aux couleurs ; certains le sont au vert, d’autres
au rouge et le dernier type au bleu. Les bâtonnets sont sensibles à
l’intensité lumineuse.
Ces cellules nerveuses transforment la lumière en un message nerveux
qui sera acheminé au cerveau via le nerf optique.
Humeur vitrée
Nerf optique
Neurones ganglionnaires
Neurones bipolaires
Photorécepteurs
BILAN :
Au niveau de l’œil, les rayons lumineux traversent différentes structures
avant d’arriver sur les photorécepteurs. Tout d’abord les milieux
transparents ; la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin et l’humeur vitrée
puis la lumière atteint la rétine et ses cellules nerveuses. Les rayons
lumineux traversent une « région nerveuse » avant d’atteindre
véritablement les cellules photosensibles sauf au niveau de la fovéa où
l’acuité visuelle de jour est la plus importante. Les bâtonnets sont des
photorécepteurs riches en rhodopsine, un pigment qui est dégradé à la
lumière ; Ils sont situés surtout en périphérie de la rétine et fonctionnent
en vision crépusculaire.
Les cônes contiennent en fonction du type soit un pigment sensible au
bleu (Short wave), soit un pigment sensible au rouge (long wave) ou soit
un pigment sensible au vert (médium wave). Ils sont beaucoup plus
denses vers la fovéa et permettent la vision des couleurs. Chez l’Homme
la vision est dite trichromatique, par assemblage des informations
provenant de chaque cellule photosensible. Le message nerveux après
avoir été élaboré dans les cellules photosensibles va au cerveau en
passant par les neurones bipolaires et les neurones ganglionnaires. Le nerf
optique regroupe les axones des neurones ganglionnaires au niveau de la
papille.
 TD4: Les gènes des pigments rétiniens
1.1.2
Des gènes aux pigments rétiniens
Les pigments présents dans les cellules photosensibles sont fabriqués par
l’organisme au niveau des cellules photosensibles. Cette fabrication suit
un « plan » présent dans des gènes présents sur les chromosomes 3,7 et
X. Au total 5 gènes pour 4 pigments rétiniens ; Le chromosome X quant à
lui possède deux gènes (celui de l’opsine rouge et celui de l’opsine verte)
Gène de la rhodopsine
Gène de l’opsine bleue
Gène de l’opsine rouge
Gènes de l’opsine verte
Rq : 2 chromosomes X chez la femme et XY chez l’Homme.
A chaque gène correspond deux allèles. Donc deux versions pour chaque
gène sauf chez l’homme qui ne possède qu’un seul exemplaire du gène de
l’opsine rouge et de l’opsine verte.
1.1.3 Des gènes apparentés
 Cf.TD4 Anagène avec la comparaison des
nucléotidiques des différentes opsines (S,M et L)
séquences
 Activité 5 de votre livre éd NATHAN p354
BILAN :
Suite à la comparaison des séquences nucléotidiques 2 à 2 des gènes
relatifs aux pigments rétiniens (rhodopsine et les opsines), on s’aperçoit
qu’il existe une grande similitude entre les « codes génétiques » de
chacune des séquences nucléotidiques. Les scientifiques pensent que cette
ressemblance n’est pas due au hasard et que ce degré de similitude
atteste d’une origine commune de ces gènes ; les quatre gènes
correspondant aux quatre pigments rétiniens forment une famille
multigénique. En effet un gène ancestral a pu être accidentellement
dupliqué (copié) puis transposé sur un autre chromosome (ou sur un
même chromosome) Ensuite chaque copie du gène subit indépendamment
des autres des mutations ponctuelles au cours de l’évolution pour aboutir
actuellement à la famille multigénique des opsines.
Gène ancestral
Duplication puis
Transposition* des
Duplicata
Mutation
Mutation
Duplication
Transposition
Duplication
Transposition
Mutation
Mutation
Famille multigénique
* les duplicata peuvent être transposés soit sur le même. chromosome soit sur un autre
chromosome
1.1.4 L’opsine S permet d’apparenter l’Homme aux primates
 TD4 Utilisation du Logiciel « Anagène » afin de comparer
l’opsine S des primates avec celle de l’Homme + Utilisation
d’un logiciel établissant des liens de parenté « phylogène »
BILAN :
La comparaison du gène de l’opsine S (short wave) chez plusieurs êtres
vivants met en évidence une grande similitude entre le gène humain et
celui des autres primates. Ce constat confirme le lien de parenté étroit
entre l’Homme et les primates (l’Homme est un primate)
On remarque également une plus grande parenté entre l’Homme et le
genre Pan (Pan paniscus et pan troglodyte) grâce à leur plus grande
similitude entre les séquences nucléotidiques du gène de l’opsine à
sensibilité bleue.
 Deuxième envoi 19sept.-13
 Troisième envoi 27sept.-13