Chapitre 1.pages

➱ La vision au cours du temps & distribution fiche les échelles du vivant & niveaux d’organisation en SVT
conditions de visibilité d’un objet ? dans le champ de vision, suffisamment éclairé, parvient par de milieux transparents sur la rétine
Comment l’Homme perçoit-il le monde ? Qu’est-ce que voir ? Qui voit chez l’individu ? diapo 00, 000
I / L’ORGANE OEIL DANS LA FONCTION « VISION » : LE SYSTEME CRISTALLIN / RETINE
INDUIT UNE PERCEPTION VISUELLE NETTE ET TRANSMET AU CERVEAU DES
INFORMATIONS NERVEUSES
A/ Le tissu cristallin, une lentille vivante (AP # 1)
1/ organisation générale de l’organe oeil de mammifère diapo 0, 0 ’,0’’, 0’’’ à 1 + maquette + légender planche distribuée
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0029-3
L'œil est un organe quasi-sphérique organisé en tissus spécialisés : (2,5 cm Ø, m = 7 g)
fixation dans cavité osseuse anti-chocs mais l’organe en lui-même = sans os / à cellules à hydrater sans arrêt pour maintien intégrité de
fonctionnement tableau suivant à distribuer et juste lire
sclérotique + choroïde + rétine = les 3 tuniques de l’oeil
Chapitre 1
DE L’ OEIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION
qui ?
quoi ?
pourquoi faire ?
conjonctive
membrane transparente
production de mucus intervenant dans la
formation du liquide lacrymal et lubrificateur
de l'œil pour éviter sa dessication
cornée
en-avant de la sclérotique, transparente, zone
périphérique la plus innervée du corps ( 300 x la
peau !), sans vaisseaux
«hublot» d’ouverture de la sclérotique
humeur aqueuse
liquide transparent constitué à plus de 99% d'eau
et qui remplit l'espace situé entre le cristallin et la
cornée
exerce une pression avec l'humeur vitrée de
maintien de la forme du globe oculaire
iris à
diaphragme
en-avant de la choroïde, pigmenté, circulaire,
contractile, percé en son centre d’un orifice de
diamètre variable, la pupille
couleur variable en fonction des allèles paternel et
maternel reçus (voir 3è) déterminant la nature et
quantité de pigments synthétisée dans ses
cellules
diaphragme contrôlant l’entrée quantitative de
lumière (analogie appareil photo) : ajuste avec
le cristallin la formation de l’image sur la rétine
cristallin
voir plus loin les détails
humeur vitrée ou
corps vitré
gel transparent, formé de 95!% d'eau
maintient la rétine en place contre la paroi de
l’œil
rétine
voir plus loin les détails
sclérotique
coque de tissu conjonctif fibreux, dense,solide,
inextensible chez l’adulte, forme le globe oculaire,
blanche, opaque à la lumière, fine, jaune chez
sujet âgé, légèrement vascularisée
d’épaisseur variable avec l’âge, > 1 mm
d’épaisseur, utilisable post-mortem, ouverte en
avant par la cornée, prolongée en arrière par le
nerf optique.
protection du contenu de l’oeil, maintien la
forme du globe (collagène), et les muscles qui
s’insèrent sur elle + élasticité de l’oeil (fibres
élastiques)
choroïde
enveloppe vascularisée
maintien de l’oeil en chambre noire
1

Quelles sont la nature et le rôle du cristallin et de la rétine ?
2/ le tissu cristallin possède des cellules transparentes diapo 2,3,4,4’,4’’
trajet des rayons lumineux : traversée de 5 milieux transparents avant d’atteindre la rétine : 1/ la conjonctive, 2/ la cornée
(contenant très peu de cellules et une dizaine de couches de collagène, protéine structurale inextensible, très abondante
dans l'organisme et présente dans le milieu intercellulaire) --> 3/ l’humeur aqueuse --> 4/ le cristallin à 10^3 couches
cellulaires empilées sur 5 mm --> 5/ le corps vitré ou humeur vitrée
Constat : absence de vascularisation et ce contenu cellulaire transparent homogène en sont responsables donc =>
les rayons ne sont ni dispersés, ni réfléchis, ni absorbés
cristallin = tissu :
-1/ enveloppé par une membrane acellulaire
- 2/ au dessous, à l’avant, à couche de cellules cuboïdes se divisant chez l’individu jeune, repoussant vers l'intérieur les
cellules plus anciennes (migration)
Durant migration, ces cellules en ruban (ou en lames) :
-1/ s'allongent jusqu'à atteindre les pôles antérieur et postérieur du cristallin puis
-2/ perdent ensuite leur noyau et leurs organites tel que
-3/ ont leur cytoplasme (dans la partie centrale du cristallin) constitué à > 90% de protéines, les cristallines, formant un
gel optiquement très homogène et totalement transparent
-4/ ont pour assurer leurs échanges métaboliques (eau, ions, glucose, déchets) avec les humeurs vitrée et aqueuse, 2
types de canaux, qui assurent aussi l'adhésion cellulaire : les aquaporines qui permettent le passage d'eau et les
connexons qui permettent le passage des métabolites et ions diapo 5
cellules du cristallin :
-a/ = jamais remplacées
-b/ à pouvoir de division limité dans le temps : de nouvelles cellules se forment et s'ajoutent en périphérie : les divisions
débutent chez l'embryon et cessent vers 20 ans
-c/ à longévité exceptionnelle : privées de vaisseaux et d'organites, elles peuvent cependant rester fonctionnelles toute la
vie (> 100 ans) sans suppression ni remplacement !
➱ Rappels de SPC (à distribuer)
3/ le cristallin permet l’accommodation visuelle
a/ modification de son diamètre
muscles ciliaires du corps ciliaire, partie avant de la chroroïde, forment un anneau relié au cristallin par des ligaments
suspenseurs (= zonule). diapo 5’,5’’,5’’’
b/ modification de son épaisseur
La distance focale de l'œil est maximale (17 mm pour l'œil humain) quand les muscles ciliaires sont au repos : dans ces
conditions, l'œil n'accommode pas et on peut voir des objets situés à une distance maximale appelée punctum remotum,
qui est infinie pour un œil normal (œil emmetrope).
La distance focale de l'œil est minimale quand les muscles ciliaires sont contractés : l'œil accommode : on peut alors voir
nettement des objets situés à une distance minimale = punctum proximum = moins de 25 cm pour un œil normal moyen.
état des
muscles
ciliaires
diamètre
cristallin
conséquences
relâchés
Ø max : ligaments suspenseurs
tendus et exercent des tractions
sur le cristallin
forme aplatie
↘ pouvoir de convergence =>
accommodation de plus loin
contractés
Ø réduit : ligaments suspenseurs
détendus : ↘Ø cristallin
forme bombée ( car élastique)
↗ pouvoir de convergence =>
vision de plus près
2

Remarque : on parle de "distance focale de l'œil" et non de celle du cristallin car l'œil est un système optique formé de
plusieurs milieux convergents (cornée, humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée). En revanche, l'accommodation dépend
uniquement du cristallin.
PP = Punctum Proximum = faible chez les enfants, ↗ régulièrement avec l'âge
Chez les Poissons, le cristallin ne change pas de forme et reste constamment sphérique : l'accommodation se fait par
déplacement du cristallin et non pas par déformation diapo 6
http://clemspcreims.free.fr/Simulation/Accommodation.swf
4/ anomalies du cristallin et défauts visuels
https://sites.google.com/a/enplusducours.com/en-plus-du-cours/1ere-l---cours-et-documents : animations 1 & 2
➱ Le cristallin est l’un des systèmes transparents de l’oeil humain. Il est formé de cellules vivantes qui renouvellent en
permanence leur contenu. Les modalités de ce renouvellement sont indispensables à sa transparence.
Des anomalies de forme du cristallin expliquent certains défauts de vision. Avec l’âge sa transparence et sa souplesse
peuvent être altérées.
B/ La rétine, un tissu photosensible à l’origine de messages nerveux sensitifs ( AP# 2)
Constats :
la myopie
l’hypermétropie
la presbytie
la cataracte
l’astigmatie
Si cristallin
trop
convergent
(distance
focale au
repos trop
courte) :
image d'un
objet à l'infini
se forme avant
la rétine :
vision de loin
perturbée.
Remarque.
L'œil myope
peut être aussi
trop profond
avec un
cristallin
normal. Cela
donne le
même résultat.
Si cristallin pas
assez
convergent
(distance focale
au repos trop
grande) : image
d'un objet à
l'infini se forme
en arrière de la
rétine : l'œil
accommode
alors en vision
de loin or
l’accommodation
a des limites, la
vision de près
peut être
perturbée.
Remarque. L'œil
hypermétrope
peut être aussi
trop peu profond
avec un cristallin
normal. Cela
donne le même
résultat.
Vers 45 ans : cristallin perd peu à
peu son pouvoir
d'accommodation : le punctum
proximum se rapproche du
punctum remotum. Le sujet doit
progressivement éloigner les
textes qu'il lit mais sa vision de
loin n'est pas affectée.
Remarques :
- un myope n'aura pas besoin,
pendant un certain temps, de
corriger sa vision de près qui
était meilleure que la moyenne
(par contre sa vision de loin ne
s'améliorera pas)
- dans certains cas, la presbytie
révèle une hypermétropie qui, si
elle est légère, peut être
compensée par un effort
d'accommodation. Avec l'âge, la
capacité d'accommodation
diminuant, l'hypermétropie se
révèle. La presbytie est alors
précoce.
conséquence d'une opacification du cristallin
Les cellules en ruban ne possèdent plus ni
l'information génétique ni les organites pour
renouveler les cristallines.
avec le temps : accumulation de micro-lésions
ainsi que les dommages causés par les rayons UV
ou par diabète = irréversibles : les cristallines
finissent par précipiter.
perte de connexons => manque d’adhérence,
accumulation de déchets et défauts de transport
de l’eau qui envahit les espaces intercellulaires =>
détachement les unes des autres => la lumière ne
traverse plus librement le cristallin => cataracte (>
1 personne/ 5 > 65 ans, > 1 / 3 à partir de 75 ans
et 2 / 3 après 85 ans).
caractéristiques : baisse de la vue, impression
de brouillard, éblouissement à la lumière vive.
cause de près de 40!% des 37 millions d'aveugles
dans le monde = 1ère cause de cécité dans le ⅓
monde.
Seul traitement efficace = chirurgie : on enlève le
cristallin opaque et on le remplace par un cristallin
artificiel : le pouvoir d'accommodation est perdu
mais les prothèses récentes peuvent compenser
ce handicap.
Claude Monet (1840-1926) : peintre
impressionniste. diapo 6’, 6’’,7
Installé à Giverny où il crée, en 1890, un jardin
d'eau avec le bassin aux nymphéas qu'il peint
plusieurs fois à partir de 1897. quand les 2 yeux
du l'artiste sont atteints par la cataracte : les
teintes s'accentuent dans les rouges et les jaunes,
les bleus ont tendance à disparaître, les détails
s'estompent
inégales
courbures de la
cornée
3

Histoire des Sciences : depuis le XIXè siècle, en mélangeant RVB (Rouge/ Vert/ Bleu) en proportions variables => obtention
de toutes les couleurs => théorie trichromatique telle que ∃ 3 types de détecteurs rétiniens (physicien britannique Thomas
Young, 1801)
1/ un tissu à 3 types de couches cellulaires
CL rétine humaine x 400 : !(AP # 2), organe sensoriel de l’oeil, membrane tapissant le fond de l’œil, constituée de neurones
interconnectés où se forme l’image d’un objet = film, pellicule photo, écran de formation les images des objets observés
dans le champ visuel
➱ voir correction en couleurs de la coupe observé en classe : http://lewebpedagogique.com/brefjailuleblogduprofdesvt/
files/2015/09/Sans-titre-2.pdf
fiche méthodologique : Comment réussir un dessin d’observation en SVT ? : http://lewebpedagogique.com/
brefjailuleblogduprofdesvt/2013/10/14/comment-realiser-un-dessin-dobservation/
1 neurone type : 1 corps cellulaire + prolongements cytoplasmiques (dendrites, axone) : une zone réceptrice (dendrites et
corps cellulaire) recevant messages d’autres neurones + région émettrice où élaboration du message (base de l’axone) puis
conduction le long de cet axone jusqu’à des contacts avec d’autres neurones (voir plus tard dans le cours, ex de l’action du
LSD) ! !!diapo 8, 8’
rétine = tissu à 3 couches cellulaires principales :
condition
d’intensité
lumineuse de
l’environnement
de l’individu
phénotype visuel de l’individu
Hypothèse interprétative
faible
on ne distingue pas les couleurs des objets qui,
en plus, apparaissent imprécis
il existe au niveau de cette plaque
photographique qui impressionne la lumière et
qu’est la rétine 2 systèmes : l’un fonctionnant
en faible éclairement, l’autre en fort éclairement
forte
-on distingue bien les couleurs des objets et
beaucoup mieux les détails qu’en faible
éclairement
4

➱ donc la lumière doit traverser 2 couches avant d’atteindre les photorécepteurs et les stimuler : le message nerveux
naissant de cette stimulation se propage alors en sens inverse, des photorécepteurs vers les neurones multipolaires
logiciel oeil et la vision (P.Perez), menu photorécepteurs
quelques chiffres : pour chaque œil humain : rétine = disque de 42 mm Ø, d’épaisseur entre 150 µm au centre de la
macula (fovéa) et 400 dans la rétine périphérique, 100 millions de bâtonnets et 6 millions de cônes soit 106 x 10^6
photorécepteurs.
Comment perçoit-on les couleurs ?
2/ les photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets diapo 8’’, 9, 9-,9’,9’’s
Activité 2 : 2/ expérience (AP # 3) :
• vision centrale :!perception colorée forte, peu de perception de l’intensité lumineuse
• vision périphérique : perception colorée faible, perception de l’intensité lumineuse plus importante
remarque : différences de potentiels électriques de part et d’autre de la membrane plasmique = « trains » de signaux ( = potentiels
d’action= PA) post absorption des radiations lumineuses par les pigments des photorécepteurs => codage en modulation de fréquence de
PA. Le décalage des 2 enregistrements à la surface de la rétine et à la surface du nerf optique indique la propagation du message dans le
nerf optique après passage par cellules bipolaires puis ganglionnaires diapo 9’,9’’, 9’’r,9bis
➱ les photorécepteurs traduisent les stimuli visuels lumineux en signaux électriques (PA) à l’origine du message nerveux
transporté par le nerf optique (conversion lumineuse => électrique)
Les Vertébrés ont une rétine inversée : les rayons lumineux qui traversent l'œil doivent donc traverser la couche de fibres
nerveuses et plusieurs couches cellulaires avant d'atteindre les photorécepteurs (l'épaisseur de la rétine est de 400 µm).
Cela est possible car la rétine est transparente.
interprétation du graphique Document 3! AP # 2 :!
macula! = tache jaune/ nombre de cônes et de bâtonnets suivant l’angle d’excentricité par rapport à l’axe optique
au centre de l’oeil : axe optique : 1,5 mm diamètre = macula avec fovéa au centre (dépression : que des cônes)
•plus on s’éloigne de la fovéa, plus l’excentricité augmente, la densité en cônes diminue et donc l’acuité visuelle
•zone X = point aveugle : départ du nerf optique (voir AP # 2)
∃ 2 types de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets, que l’on distingue au MET (G > 1000) par leur segment externe
contenant un grand nombre de disques contenant eux-mêmes un grand nombre des molécules, des photopigments
(pigments sensibles à le lumière) : ceux qui l’ont en forme de cône ont été appelés photorécepteurs à cônes et ceux en
forme de bâtonnet photorécepteurs à bâtonnets.
couche 1 = photorécepteurs
couche 2 = neurones bipolaires
couche 3 = neurones
multipolaires = cellules
ganglionnaires
structure
cellules réceptrices sensorielles, la
plus éloignée du cristallin de la vision
cônes et bâtonnets qui contiennent un
pigment rétinien protéique, l'opsine (ou
ionopsine, associé au rétinal)
= à axones en contact avec les
neurones bipolaires
auxquelles s'ajoutent cellules
horizontales + cellules
amacrines, à axones en rapport
avec les dendrites et corps
cellulaires des cellules
multipolaires (ganglionnaires)
à l'origine des fibres du nerf
optique
fonction
seules cellules rétiniennes excitables
par la lumière, = lieu de naissance des
messages nerveux
transmettre et sommer les
messages reçus des
photorécepteurs vers les
cellules multipolaires
acheminer au cerveau le
message nerveux généré
par les stimuli visuels à un
instant t
5