Thème-III.-Chap1-2

1.1
La rétine ; une membrane photosensible
 TD3 +TP 2
La rétine tapisse le fond de l’œil et est une bicouche cellulaire. La couche externe
empêche la lumière de diffuser dans l’œil et la couche interne est constituée de
cellules nerveuses dont certaines sensibles à la lumière.
1.1.1 Les cellules nerveuses photoréceptrices
Dans la couche la plus interne de la rétine on distingue deux types de cellules
photosensibles ; les cônes et les bâtonnets.
Les cônes sont sensibles aux couleurs ; certains le sont au vert, d’autres au rouge et
le dernier type au bleu. Les bâtonnets sont sensibles à l’intensité lumineuse.
Ces cellules nerveuses transforment la lumière en un message nerveux qui sera
acheminé au cerveau via le nerf optique.
Humeur vitrée
Nerf optique
Neurones ganglionnaires
Neurones bipolaires
Photorécepteurs
BILAN :
Au niveau de l’œil, les rayons lumineux traversent différentes structures avant
d’arriver sur les photorécepteurs. Tout d’abord les milieux transparents ; la cornée,
l’humeur aqueuse, le cristallin et l’humeur vitrée puis la lumière atteint la rétine et
ses cellules nerveuses. Les rayons lumineux traversent une « région nerveuse » avant
d’atteindre véritablement les cellules photosensibles sauf au niveau de la fovéa où
l’acuité visuelle de jour est la plus importante. Les bâtonnets sont des
photorécepteurs riches en rhodopsine, un pigment qui est dégradé à la lumière ; Ils
sont situés surtout en périphérie de la rétine et fonctionnent en vision crépusculaire.
Les cônes contiennent en fonction du type soit un pigment sensible au bleu (Short
wave), soit un pigment sensible au rouge (long wave) ou soit un pigment sensible au
vert (médium wave). Ils sont beaucoup plus denses vers la fovéa et permettent la
vision des couleurs. Chez l’Homme la vision est dite trichromatique, par assemblage
des informations provenant de chaque cellule photosensible. Le message nerveux
après avoir été élaboré dans les cellules photosensibles va au cerveau en passant par
les neurones bipolaires et les neurones ganglionnaires. Le nerf optique regroupe les
axones des neurones ganglionnaires au niveau de la papille.
 TD4: Les gènes des pigments rétiniens
1.1.2
Des gènes aux pigments rétiniens
Les pigments présents dans les cellules photosensibles sont fabriqués par l’organisme
au niveau des cellules photosensibles. Cette fabrication suit un « plan » présent dans
des gènes présents sur les chromosomes 3,7 et X. Au total 5 gènes pour 4 pigments
rétiniens ; Le chromosome X quant à lui possède deux gènes (celui de l’opsine rouge
et celui de l’opsine verte)
Gène de la rhodopsine
Gène de l’opsine bleue
Gène de l’opsine rouge
Gène de l’opsine verte
Rq : 2 chromosomes X chez la femme et XY chez l’Homme.
A chaque gène correspond deux allèles. Donc deux versions pour chaque gène sauf
chez l’homme qui ne possède qu’un seul exemplaire du gène de l’opsine rouge et de
l’opsine verte.
1.1.3 Des gènes apparentés
 Cf.TD4 Anagène avec la comparaison des séquences nucléotidiques des
différentes protéines pigmentaires.
BILAN :
Suite à la comparaison des séquences nucléotidiques 2 à 2 des gènes relatifs aux
pigments rétiniens (rhodopsine et les opsines), on s’aperçoit qu’il existe une grande
similitude entre les « codes génétiques » de chacune des séquences nucléotidiques.
Les scientifiques pensent que cette ressemblance n’est pas due au hasard et que ce
degré de similitude atteste d’une origine commune de ces gènes ; les quatre gènes
correspondant aux quatre pigments rétiniens forment une famille multigénique. En
effet un gène ancestral a pu être accidentellement dupliqué (copié) puis transposé sur
un autre chromosome (ou sur un même chromosome) Ensuite chaque copie du gène
subit indépendamment des autres des mutations ponctuelles au cours de l’évolution
pour aboutir actuellement à la famille multigénique des opsines.
Gène ancestral
Duplication puis
Transposition* des
Duplicata
Mutation
Mutation
Duplication
Transposition
Duplication
Transposition
Mutation
Mutation
Famille multigénique
* les duplicata peuvent être transposés soit sur le même. chromosome soit sur un autre
chromosome
1.1.4 L’opsine S permet d’apparenter l’Homme aux primates
 TD4 Utilisation du Logiciel « Anagène » afin de comparer l’opsine S des
primates avec celle de l’Homme + Utilisation d’un logiciel établissant
des liens de parenté « phylogène »
BILAN :
La comparaison du gène de l’opsine S (short wave) chez plusieurs êtres vivants
met en évidence une grande similitude entre le gène humain et celui des autres
primates. Ce constat confirme le lien de parenté étroit entre l’Homme et les
primates (l’Homme est un primate)
On remarque également une plus grande parenté entre l’Homme et le genre Pan
(Pan paniscus et pan troglodyte) grâce à leur plus grande similitude entre les
séquences nucléotidiques du gène de l’opsine à sensibilité bleue.
"Insérer ici votre tableau et votre arbre obtenue au TP6"
 Deuxième envoi 19sept.-13