HGT - SCG Biologie UAA3 AUTEUR : Pascale Papleux Fiche d’expérience 4 Observation, à l’aide du microscope optique, de cellules d’épithélium buccal humain Cette expérience peut être réalisée par les élèves moyennant le respect des mesures préconisées dans l’analyse de risques. Les points 1 à 3 de cette fiche seront alors mis à leur disposition. Enoncé de l’activité Pour observer des cellules animales au microscope optique, le prélèvement de cellules d’épithélium buccal constitue un matériel de choix. Un épithélium est un tissu de recouvrement constitué de une plusieurs couches de cellules jointives. L’épithélium buccal se renouvelle de façon continue par division de cellules profondes, tandis que les cellules superficielles meurent et se détachent. 1. Matériel et produits - Une lame porte-objets Une lamelle couvre-objets Un écouvillon stérile à usage unique (ou un coton tige) Une pipette Colorants : le Lugol permet d’observer le noyau et les inclusions cytoplasmiques le bleu de méthylène permet de colorer à la fois les noyaux des cellules buccales, mais aussi les bactéries qui cohabitent à l’intérieur de la bouche 2. Santé, sécurité La réalisation d’expériences suppose le respect d’un certain nombre de règles permettant à chacun, élèves et professeur, de vivre ces séances de laboratoire dans les meilleures conditions de sécurité. Pour chaque local où se déroulent de telles expériences, existe un règlement de laboratoire, approuvé par le Conseiller en Prévention. Il sera signé par le chef d’établissement, le professeur, l’élève et ses parents/responsables. Chaque élève a une bonne connaissance de ce document. 1 Document1 Analyse de risques Phases Points-clés Sources de danger Mesures de prévention préconisées Nature du risque Avant (Professeur) Les déplacements des élèves Afin de limiter les déplacements, installer des postes de travail avec tout le matériel nécessaire pour le groupe. Hygiène à respecter lors du prélèvement de l’épithélium buccal Risque de contamination Le prélèvement d’un fragment d’épiderme buccal à l’aide d’un écouvillon stérile doit se faire individuellement et servira à préparer une coupe microscopique personnelle. Chaque élève sera donc invité à réaliser sa propre coupe et à faire ses propres observations. Il faut aussi insister sur le fait que réaliser le prélèvement d’épithélium s’effectue en raclant délicatement l’intérieur de la joue, en prenant soin de ne pas se blesser et de ne pas faire saigner l’intérieur de la bouche. Les colorants utilisés : le bleu de méthylène et le lugol Tâches sur les vêtements Les élèves manipulent les colorants avec des pipettes (compte-gouttes ou pipette pasteur) afin d’en utiliser le minimum. Risque de coupure Les lames brisées au cours de la manipulation doivent être placées, par le professeur, dans un contenant prévu pour la récupération du verre cassé. Organisation de la classe Pendant (Professeur et élèves) La préparation microscopique se brise suite à une manipulation Nettoyage du matériel et des mains de manière hygiénique Après (Professeur et élèves) Nettoyage et rangement des lames Coupures si de la verrerie est cassée Nettoyage des mains Les lamelles couvre-objet peuvent être jetées à la poubelle, tandis que les lames porte-objet seront nettoyées minutieusement avec du savon désinfectant. Les élèves appellent le professeur qui se charge lui-même de ramasser les débris. Professeur et élèves se lavent les mains en fin de séance. 3. Procédure 1) Sur une lame, déposer une goutte de liquide de lugol. 2) A l’aide d’un écouvillon stérile, racler délicatement l’intérieur de la joue. 3) Rincer immédiatement l’extrémité de l’écouvillon sur la goutte de colorant déposée sur la lame. 4) Jeter immédiatement l’écouvillon dans la poubelle à déchets 5) Prendre délicatement une lamelle couvre-objet par deux de ses côtés entre le pouce et l’index. Appliquer ensuite un troisième côté de la lamelle contre le liquide et la rabattre doucement sur la préparation. 6) Vérifier que le liquide est réparti uniformément sous la lamelle et que des bulles d’air ne se sont pas accumulées sous la lamelle. 2 Document1 7) La préparation est prête pour être observée au microscope. 8) Réaliser la mise au point du microscope comme vu précédemment (voir la fiche sur l’utilisation du microscope optique). 9) Effectuer les observations (à X40, X100 et X400) 10) Après avoir isolé une cellule seule, réaliser un dessin d’observation 11) Estimer l’ordre de grandeur d’une cellule d’épithélium buccal. 12) Dès que les observations sont terminées, nettoyer immédiatement et consciencieusement la lame qui a servi à réaliser la préparation microscopique. Cellules d’épithélium buccal (X400) On observe une forme de cellule arrondie, dont le noyau se trouve au centre. La membrane plasmique, très fie délimite chaque cellule. On distingue aussi des inclusions cytoplasmiques. 4. Notes pour le professeur Le Lugol est un colorant qui permet de mettre le noyau et des inclusions cytoplasmiques plus particulièrement en évidence, grâce à un phénomène de contraste lors de l’observation avec le microscope optique. Le Lugol peut être remplacé par une solution diluée de bleu de méthylène, qui colore également les noyaux et les bactéries 5. Développements attendus principalement visés Sur base de l’observation d’images de microscopie optique et électronique, modéliser la structure et l’ultrastructure cellulaire (C1). L’élève représente les différents types de cellules sous forme de schémas légendés. Il réalise, sous forme de tableau, des comparaisons (par exemple concernant l’absence ou la présence de structures particulières). Comparer les tailles relatives de molécules et de cellules (par exemple : les tailles d’une cellule animale, d’une cellule végétale, d’une bactérie, d’une mitochondrie, d’une macromolécule organique, d’une molécule d’eau, d’un atome de carbone) (A1). À partir de différents documents, l’élève détermine, grâce à l’échelle présente sur le document, les dimensions des différents types de cellules, d’organites et de molécules et compare ces dimensions. À partir de photographies réalisées au microscope (optique ou électronique), identifier et schématiser la cellule photographiée (animale, végétale ou bactérienne) (T1). À partir de microphotographies (obtenues au microscope optique ou électronique à transmission), l'élève nomme le type cellulaire observé et réalise un schéma légendé des différentes structures observables. 3 Document1 6. Liens - Site présentant la réalisation de préparations microscopiques, avec le détail des colorants couramment utilisés : http://www.chambon.ac-versailles.fr/util/methodo/prepa_micr.htm, page consultée le 2 février 2015 - Power point sur le processus de réalisation de préparations microscopiques : www.ac-grenoble.fr/.../PrepMicroscopiqueSvt/PrepMicrosopique.ppt, page consultée le 2 février 2015 4 Document1