Biologie cellulaire

Biologie
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De l'œil au cerveau
L’œil permet la réception d'une image et transmet un message au cerveau. Il est constitué de
structures particulières : certaines sont transparentes et laissent passer la lumière, d'autres analysent
l'image reçue.
Les êtres humains dont la vision des couleurs est considérée comme normale sont capables
de percevoir 15 000 nuances. Certains individus sont atteints de daltonisme, maladie génétique qui
entraîne des perturbations au niveau de la vision des couleurs.
L’Homme partage avec d’autres animaux comme les Primates, une vision du monde en
couleurs.
I. L'œil, un organe spécialisé dans la perception de la lumière :
L’œil est un organe sensoriel spécialisé dans la vision. Les rayons lumineux traversent une
grosse lentille : le cristallin et finissent leur trajet sur la rétine. La rétine a un rôle dans la
perception des images.
1. Structure de l’œil
L’œil humain est une sphère d’environ 2,5 cm dont seule une petite partie est visible. Le reste
est entouré de graisse et se situe dans l’orbite.

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L’œil possède un système de protection :
-les sourcils (lumière et gouttes de sueurs)
-les paupières mobiles (par clignement réflexe) protègent l’œil des corps étrangers et
prévient la dessiccation.
-les sécrétions (mucus, larmes) se répandent sur la surface du globe oculaire.
-la glande lacrymale située à l’intérieur de l’orbite, libère une solution saline, les larmes
(contiennent du mucus, des anticorps et une enzyme antibactérienne) elles protègent, nettoient,
humectent et lubrifient la surface de l’œil.
Chez les Vertébrés, l'œil est limité par trois enveloppes emboîtées qui sont :
-La sclérotique qui est une enveloppe blanche, opaque et résistante. A l’avant, elle est
transparente et forme la cornée qui est bombée.
-la choroïde fortement vascularisée, elle tapisse la sclérotique. Elle est prolongée par l’iris
(dont la couleur peut varier d’un individu à l’autre). L’iris présente une ouverture, la pupille (le
diamètre peut varier : en modifiant ses dimensions elle régule l’entrée de la lumière dans l’œil).
-la rétine est l’enveloppe interne de l’œil, son prolongement forme le nerf optique. Riche en
vaisseaux sanguins qui partent d’un point : le point aveugle, c’est un endroit où le nerf optique sort
de l’œil. Dans l’axe optique de l’œil, se trouve la macula ou tache jaune. Au centre de la macula se
trouve la fovéa, zone de la rétine où la vision des détails est la plus précise.
A l’intérieur du globe oculaire, se trouvent :
-Le cristallin : de forme biconvexe, il peut se déformer légèrement grâce à l’action de petits
muscles.
-L’humeur aqueuse : entre le cristallin et la cornée. Sa composition est voisine de celle du
plasma sanguin.
-L’humeur vitrée (gélatineuse) : entre le cristallin et la rétine.

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2. Le cristallin, une lentille vivante
a. Structure du cristallin
Le cristallin est un organe qui laisse passer la lumière. Il est formé de cellules vivantes de
forme allongée appelées fibres, dont la disposition et la structure sont particulières.
Ces cellules sont disposées en couches concentriques superposées. En section
transversale, elles apparaissent comme hexagonales et juxtaposées. Tout au long de la vie de
l’individu, ces cellules ne sont jamais remplacées, mais de nouvelles cellules se forment et s’ajoutent
en périphérie.
Le cristallin doit sa transparence à une structure et à un fonctionnement particulier des
cellules qui le constituent. Ces cellules ne contiennent ni noyau, ni aucun organites, elles ne
possèdent plus que leur membrane plasmique et leur cytoplasme. Elles renferment des protéines,
les cristallines dont l’organisation permet la transparence. Le cristallin n’est pas vascularisé et les
nutriments cellulaires proviennent de l’humeur aqueuse. Elles assurent donc en permanence des
échanges essentiels à leur nutrition et à l’évacuation de leurs déchets. Les modalités de ce
renouvellement sont indispensables à la transparence du cristallin.

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b. Propriétés du cristallin
Le cristallin est une lentille biconvexe soutenue par des ligaments suspenseurs et des
muscles ciliaires. Les muscles ciliaires sont relâchés lorqu’un objet est éloigné et contractés
lorsque l’objet est rapproché.
Ces particularités donnent au cristallin les propriétés d'une lentille convergente variable
grâce à l'action de muscles ciliaires qui modifient sa courbure et permettent l’accommodation.
Par exemple, pour faire la mise au point sur un objet rapproché, le cristallin devient presque
sphérique : c’est une lentille vivante biconvexe souple et déformable.

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c. Les altérations du cristallin
Les cellules du cristallin ont une longévité exceptionnelle. Avec l'âge leurs propriétés s'altèrent.
 Les altérations de forme du cristallin
o La myopie : le cristallin est trop bombé, donc trop convergent, et les rayons lumineux se
rencontrent devant la rétine (l’œil myope est souvent trop long, mais peut être un œil normal dont
le cristallin est trop convergent). L’image se forme donc en avant de la rétine, ce qui entraîne
une vision floue de loin tandis que la vision de près reste bonne.
Ce défaut peut être corrigé par une opération au laser qui permet d’éliminer certaines couches
du cristallin.
o En vieillissant, les cellules du cristallin deviennent moins élastiques. La souplesse du cristallin
diminue et perd sa faculté à prendre une forme bombée nécessaire dans le cas de la vision
rapprochée. L’accommodation ne se faisant plus, les objets rapprochés sont flous : c'est la
presbytie.
o L'hypermétropie : L'image se forme en arrière de la rétine (c'est l'opposé de la myopie).
Vision floue de près tandis qu'elle reste bonne de loin.
o L'astigmatisme : C’est une anomalie de vision due à une inégalité de la courbure de la
cornée ou du cristallin. Les images apparaissent en même temps à l’avant et à l’arrière de la
rétine, d’où une vision floue et déformée.