Le cycle de la vie humaine du point de vue de la biologie cellulaire
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« Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire) Le cycle de la vie humaine du point de vue de la biologie cellulaire Cellule du cœur Photo de myofibrilles (fibres minuscules) d’une cellule du muscle cardiaque, colorée avec des anticorps monoclonaux. Les cellules du cœur disposent d’un réseau de myofibrilles qui leur permettent de se contracter. Les fibrilles forment une sorte de chaîne constituée des mêmes éléments que l’on trouve également dans d’autres tissus musculaires. © Photothèque CNRS – MERCADIER, Jean-Jacques / PERRICAUDET, Michel Cellules à bâtonnet Photo de cellules à bâtonnet (en vert) présentes dans la rétine de l’œil, prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Très sensibles à la lumière, les cellules à bâtonnet réagissent déjà à une faible source lumineuse, raison pour laquelle elles sont responsables surtout de la vision nocturne. Comme les cellules à bâtonnet, contrairement aux cellules à cône (qui ne sont pas reproduites ici), ne distinguent pas les couleurs, pour l’être humain tous les chats paraissent gris durant la nuit. Lorsque la lumière atteint une cellule à bâtonnet, une réaction chimique envoie une impulsion électrique au nerf optique, qui à son tour transmet l’information au cortex visuel situé dans le cerveau. © QUEST/Science Photo Library Cellules rénales Photo de cellules rénales (podocytes) sur la surface du glomérule rénal (peloton capillaire), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Les podocytes présentent des prolongements ramifiés, dit pédicelles (en rouge/brun). Les pédicelles des podocytes adjacents s’enchevêtrent les uns dans les autres et forment de petites fentes, qui recouvrent la membrane globulaire. Le glomérule est un peloton capillaire qui filtre le sang. Un liquide est dissocié du sang qui, de son côté, traverse la fente de filtration. Après la réabsorption de certaines substances, ce liquide est transporté vers la vessie sous forme d’urine. © Science Photo Library Cellules capillaires de l’oreille interne Photo de cellules capillaires présentes dans l’oreille interne (organe cortique), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Cette structure sensible dans la cochlée de l’oreille interne transforme les vibrations en impulsions nerveuses. Les trois séries de cellules capillaires à l’extérieur présentent des groupes de stéréocils en forme de V (en rouge), alors qu’une ligne de stéréocils indique des séries isolées de cellules capillaires internes. Les cellules capillaires se trouvent entre deux membranes (non visibles) dans la périlymphe. Les vibrations sonores transmises à partir de l’oreille moyenne amènent les membranes à contracter leurs cellules capillaires, générant ainsi des impulsions nerveuses qui parviennent ensuite au cerveau. © QUEST/Science Photo Library Cellules de la peau Photo par immunofluorescence de cellules épithéliales (cellules de la peau qui se trouvent à la surface). Les disques foncés représentent les noyaux des cellules. Les structures jaunâtres correspondent à des mitochondries (les «poumons» des cellules). © Carl Zeiss Light Microscopy Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch « Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire) Gamète femelle Photo en microscopie optique d’un gamète femelle humain arrivé à maturité (ovocyte) avec son premier globule polaire (de forme ovale, au milieu à droite). Avant la maturation (ovulation), le gamète femelle accomplit une division par méiose, dont résultent deux cellules : l’ovocyte et un globule polaire. Ce globule polaire disparaît, alors que l’ovocyte se développe et attend d’être fécondé. Autour de l’ovocyte on reconnaît une membrane constituée de protéines, appelée zone pellucide. © PASCAL GOETGHELUCK/Science Photo Library Gamète mâle Photo d’un gamète mâle humain (spermatozoïde), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Les minuscules gamètes mâles sont produits par les testicules et fécondent les gamètes femelles (ovules). Les spermatozoïdes possèdent une tête arrondie, qui contient le matériel génétique (ADN), et un flagelle allongé, qui leur permet de se déplacer. Environ 300 millions de spermatozoïdes sont émis pendant l’éjaculation d’un homme.. © Science Photo Library Le spermatozoïde féconde l’ovule Photo prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs de deux gamètes mâles (en orange) qui cherchent à féconder un gamète femelle (en bleu). Lors de la fécondation les femmes ne produisent habituellement qu’un seul ovule, alors que les hommes libèrent environ 300 millions de spermatozoïdes, qui doivent traverser l’utérus pour atteindre l’ovule. Seulement quelques centaines des spermatozoïdes y parviennent et atteignent l’ovule qui est logé dans la trompe de Fallope. Seul un spermatozoïde arrive à pénétrer dans l’ovule et à se fondre avec le noyau de celui-ci. Dès que la fécondation a eu lieu, la membrane de l’ovule érige une barrière empêchant d’autres spermatozoïdes de pénétrer. © PASCAL GOETGHELUCK/Science Photo Library Embryon âgé de 6 jours (cellules souches embryonnaires) Photo d’un embryon humain au stade de développement précoce (six jours après la fécondation), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. On le reconnaît sur l’extrémité d’une épingle (en bleu, normalement l’embryon se niche dans l’utérus). L’embryon est recouvert par la zone pellucide (en lilas, moelleuse), une membrane constituée de protéines, qui à l’origine entourait l’ovule non fécondé. La surface de la zone pellucide est inégale, mais intacte. Au sixième jour l’embryon devrait déjà s’être débarrassé de cette membrane et présenter une cavité dite blastocoele. © DR VORGOS NIKAS / Science Photo Library Cellules souches neuronales Photo en microscopie optique de cellules souches neuronales. On distingue le tissu nerveux embryonnaire constitué de cellules souches neuronales. Les cellules souches sont les précurseurs de toutes les cellules qui se forment dans les tissus spécialisés du corps. Une différenciation des cellules souches peut être obtenue en laboratoire à l’aide d’éléments de croissance chimiques. La recherche dans le domaine des cellules souches a pour but d’utiliser les cellules souches pour remplacer les cellules de tissus malades ou d’organes atteints. © KLAUS GULDBRANSEN/Science Photo Library Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch « Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire) Cellules de moelle osseuse (cellules souches adultes) Photo de cellules souches dans la moelle osseuse, prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Ces cellules sont désignées comme des cellules souches multipotentes, car elles sont les précurseurs de tout type de cellules sanguines. Pendant le développement de cellules sanguines, les cellules souches se différencient par un processus appelé hématopoïèse. Elles deviennent soit des globules rouges (érythrocytes), soit trois types de globules blancs (leucocytes, granulocytes ou monocytes). La formation de cellules sanguines dans la moelle osseuse est d’importance capitale, car leur durée de vie est très courte. A titre d’exemple, les globules rouges meurent en moyenne au bout de 120 jours. © EYE OF SCIENCE/Science Photo Library Cellules nerveuses Photo de cellules nerveuses (neurones, en brun clair), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Les neurones présentent un corps cellulaire (en bas à gauche, en haut à droite), d’où partent plusieurs prolongements constitués d’un grand axone (épais) et de nombreuses dendrites (plus minces). Dans l’organisme, les dendrites reçoivent les impulsions bioélectriques, qui sont ensuite pondérées par le corps cellulaire et transmises à l’axone. Les neurones permettent aux informations de circuler rapidement à travers le corps. © JUERGEN BERGER, MAX-PLANCK INSTITUTE/Science Photo Library Globules rouges et blancs Photo des deux types de cellules sanguines présentes dans le corps humain, prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Le globule rouge (érythrocyte) est derrière, le globule blanc (leucocyte) devant. Les cellules rouges discoïdes transportent l’oxygène à travers le corps. Leur couleur est due à une protéine appelée hémoglobine. Chaque millimètre cube de sang contient environ 5 millions de globules rouges. Les globules blancs sont arrondis et présentent des microvilli (cils vibratiles) qui sortent de leur surface. Ces globules réagissent principalement aux infections du corps. © NIBSC/Science Photo Library Cellule cancéreuse du poumon Photo d’une cellule cancéreuse du poumon, prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Les cellules cancéreuses se multiplient rapidement et de manière incontrôlée, ce qui aboutit à des proliférations de cellules appelées tumeurs. Les tumeurs envahissent un tissu et le détruisent. Le cancer du poumon fait partie des tumeurs malignes les plus répandues. Son apparition est souvent liée à la consommation de tabac et à l’inhalation de gaz industriels. Le cancer du poumon provoque de la toux et des douleurs de poitrine, et peut se propager à d’autres organes du corps. Pour traiter un cancer du poumon on peut recourir à une intervention chirurgicale, à la radiothérapie ou encore à chimiothérapie. © Science Photo Library Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch
