le cristallin - Site SVT

Observation d’une coupe de cristallin au microscope, après préparation
LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné :
Partie du programme:
1ère S
Thème 3 - C
De l’oeil au cerveau : quelques aspects de la vision
Les notions d’optique de la vision sont étudiées en physique, ainsi que quelques
données essentielles sur la lumière et la couleur. Sans chercher à proposer une
étude exhaustive de la physiologie de la vision, cette thématique est abordée selon
trois approches qui associent des aspects scientifiques et des implications en
matière de santé.
Le cristallin : une lentille vivante
Le cristallin est l’un des systèmes
Recenser, extraire et organiser des
transparents de l’œil humain. Il est formé informations et/ou manipuler (dissection,
de cellules vivantes qui renouvellent en
maquette et/ou recherche documentaire)
permanence leur contenu. Les modalités pour :
de ce renouvellement sont
- localiser et comprendre l’organisation et
indispensables à sa transparence.
le fonctionnement du cristallin ;
Des anomalies de forme du cristallin
- comprendre certains défauts
expliquent certains défauts de vision.
Avec l’âge sa transparence et sa
souplesse peuvent être altérées.
Convergences. Physique : optique
géométrique, fonctionnement optique de
l’oeil.
Pistes. Les traitements des déficiences
du cristallin.
PLACE DANS LA PROGRESSION
 La préparation de cristallin intervient après dissection de l’œil et constat des propriétés du cristallin,
dont la transparence.
PROBLEME A RESOUDRE
Comment expliquer la transparence du cristallin ?
NOTIONS, COMPETENCES
Notions
Compétences
- Le cristallin est l’un des systèmes transparents de l’œil humain. Il est formé de cellules vivantes
EMPLOYER DES TECHNIQUES D’OBSERVATION
 REALISER UNE DISSECTION :
• Réalisation de la dissection selon les consignes données
• Mise en évidence de la ou des structures recherchées
• Intégrité des structures anatomiques à observer ainsi que de leurs relations
• Propreté du champ de dissection
• Rangement du matériel de dissection après nettoyage

•
•
•
•
•
REALISER UNE PREPARATION MICROSCOPIQUE :
Repérage de l'objet à préparer
Prélèvement de l’objet indiqué, selon les consignes données
Obtention d'une préparation favorable à l'observation (finesse ou dilacération ou
étalement…)
Répartition du liquide de montage (éventuellement un colorant) entre lame et lamelle
Netteté et propreté de la préparation réalisée
•
•
•
•
•
 UTILISER LE MICROSCOPE : Classique
Réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, condenseur …)
Utilisation des objectifs (ordre croissant des grossissements, choix adapté, mise au point)
Utilisation du dispositif de polarisation (analyseur, platine tournante)
Recherche puis centrage de la région la plus favorable de l’objet
Remise du microscope dans l'état initial : "prêt à l’emploi"
ACTIVITE
Durée : 1h à 1h30
Coût : 3,10 € par Sécurité : Les risques liés à l’ESB demandent de prendre certaines
binôme
précautions quant au matériel biologique utilisé.
Les yeux de certaines espèces sont en effet classés comme Matériel à
Risque Spécifié et à ce titre leur utilisation est interdite.
Sont interdits d’utilisation :
Matériel concerné
Espèce bovine
Espèces ovine et
caprine
Le crâne :

Cervelle et yeux
Le crâne, à
l'exclusion de la
mandibule, y
compris la cervelle
et les yeux, des
bovins âgés de plus
de 12 mois.


y compris les
yeux mais à
l'exclusion de
la cervelle,
des ovins et
caprins âgés
de moins de 6
mois.
y compris les
yeux et la
cervelle, des
ovins et
caprins âgés
de 6 mois et
plus.
y compris les
yeux et la
cervelle, des
ovins et
caprins nés ou
élevés au
RoyaumeUni, quel que
soit leur âge.
Sources : site Risque et sécurité en SVT ; site du Ministère de
l’Agriculture
Il conviendra donc d’utiliser du matériel acheté auprès d’un
professionnel agréé. Les grands fournisseurs livrent souvent des yeux
de Veau.
A défaut, il est possible d’utiliser un œil de « poisson ».
Matériel et ressources :
Matériel :
- Cristallin (obtenu après dissection)
- Lame de rasoir
- Pince fine
- Bleu de méthylène
- Lames et lamelles
- Microscope
Déroulement de l’activité:
-
Protocole (très classique) :
En le maintenant avec la pince, faire des coupes fines dans le cristallin
(pour plus de facilité, on peut d’abord le couper en deux et le poser sur la tranche, de façon à ce qu’il soit plus stable :
)
Pour plus de facilité, j’ai utilisé la technique du « hachis », c'est-à-dire donné des coups de lame de rasoirs au hasard.
-
Déposer les fragments les plus fins sur une lame dans une goutte de bleu de méthylène ou les laisser dans un verre de
montre avec du bleu de méthylène avant de monter dans une goutte d’eau
Recouvrir d’une lamelle – il est possible d’écraser pour disjoindre les fibres si les fragments sont trop épais.
Observer au microscope
COMMUNICATION DES RESULTATS, OBSERVATIONS, RECHERCHES
- Dessin d’observation
- Capture d’image numérique
Dans les deux cas, les légendes (cytoplasme, membrane plasmique) permettront d’identifier les fibres observées comme
étant des cellules.
EVALUATIONS POSSIBLES
-
Suivi de protocole (dissection, préparation microscopique)
Dessin d’observation
COMMENTAIRES
Rappel : le cristallin
Le cristallin est une lentille biconvexe transparente. Il est déformable lors de l’accommodation pour focaliser l’image sur la
rétine.
Il est enfermé dans une capsule mince et transparente et maintenu par les ligaments suspenseurs. Il n’est pas vascularisé.
Il est formé
- D’un épithélium : une seule couche de cellules cubiques. Ces cellules se divisent pour renouveler les fibres du cristallin
- Les fibres du cristallin, superposées en pelures d’oignons. Ces cellules sont anucléées et n’ont que peu d’organites. Elles
renferment des protéines : les cristallines, qui sont transparentes et ont une activité enzymatique permettant de produire
de l’énergie à partir de sucres.
(logiciel l’œil,P. Perez, académie Toulouse)
Complément : un article de la Recherche
Résultats
L’aspect fibreux se repère assez facilement, même sur une coupe épaisse.
On verra aussi aisément l’organisation en couches.
(x600)
On remarque donc que
 Le cristallin est formé de cellules fibreuses,
 Que ces cellules ne contiennent pas de noyau, contrairement aux cellules animales habituelles. L’absence d’organites
explique leur transparence.
Point positif
Cette préparation est un des rares exemples qui permet chez l’animal de passer concrètement de l’échelle de l’organe à
l’échelle de la cellule : l’élève voit l’organe puis en observe les cellules. Cela n’est généralement possible que pour le végétal, les
préparations à partir de l’animal étant trop difficiles techniquement du fait de la mollesse des tissus.



Difficultés
Les yeux n’étant pas frais et souvent livrés conservés dans l’alcool, le cristallin est opaque. On n’illustrera donc
pas directement la transparence du cristallin et ses propriétés de lentille. Seul un œil très frais, prélevé et
disséqué peu après l’abattage, permet d’avoir un cristallin transparent.
La conservation dans l'alcool opacifie les milieux transparents de l’œil. Il vaudra mieux conserver les yeux au
congélateur. Le froid va aussi opacifier le cristallin mais il semble (bien que je n'aie pas pu le vérifier par moimême) qu'on puisse retrouver de la transparence en remettant les yeux à température ambiante.
La principale difficulté, classique, est d’obtenir une coupe assez fine, favorable à l’observation.
Une autre difficulté sera pour l’élève de reconnaitre dans ces fibres des cellules, dans la mesure où elles sont
énucléées et par définition transparentes, pauvres en organites. Mais c'est justement ce à partir de quoi on
pourra réfléchir pour expliquer la transparence.
J’ai pu trouver des noyaux. Ces cellules ne sont pas cubiques donc ne semblent pas être celles de l’épithélium. Il doit s’agir de
cellules en cours de différenciation.
(x600)
(x400)
Utilisation de l’œil de « Poisson ».
Le cristallin sera alors sphérique et que l’accommodation se fait par déplacement du cristallin et non par sa déformation.
 Protocole de dissection de l’œil de Thon
Exemple : le cristallin de Congre :
Le cristallin de Congre que j’ai obtenu semblait comporter une couche gélatineuse (à droite sur l’image suivante) autour d’un
noyau solide (à gauche).
Fibres de cette partie centrale :
(x400)
On trouve des fibres, dont le bord est crénelé.
Dans la partie gélatineuse, on peut trouver d’autres fibres qui sont je suppose les fragments de la capsule du cristallin :
(x100)
Avantages par rapport aux yeux de Mammifère : pas de risques d’ESB ; le Poisson étant frais, le cristallin est souvent encore
transparent.
Difficulté : l’extraction de l’œil est difficile (et malodorante) ainsi que la préparation microscopique du cristallin, en partie
gélatineux et collant.