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Techniques d'étude de la cellule

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Techniques d'étude de la cellule – Partie 1

La Cytologie est une discipline biologique qui étudie la cellule (plus petite unité structurale et fonctionnelle constitutive de l’organisme).

Techniques de prélèvement de cellules végétales et animales : il existe plusieurs techniques pour recueillir des cellules vivantes animales et végétales : réalisation d’une coupe mince de tissu végétal (exemple de l’épiderme interne de bulbe d’oignon) ; recueillir un frottis de la muqueuse buccale ; réalisation d’un frottis sanguin, faire une biopsie fœtale (prélever des échantillons des villosités placentaires) ; une ponction.

Coloration des cellules prélevées : l’utilisation de colorant permet de mieux visualiser les constituants cellulaires

Coloration vitale : utilisation d’un colorant (réactif chimique) qui permet de colorier spécifiquement des constituants cellulaires sans tuer la cellule. Exemple de colorants vitaux : rouge neutre (colore la vacuole en rouge) ; vert de Janus (colore la mitochondrie en vert).

Coloration avec fixation : la fixation consiste à tuer brusquement la cellule tout en gardant intactes ses structures (exemple de fixateurs : alcool, formol, congélation). Un colorant fixateur joue à la fois le rôle de fixateur et de colorant (exemple : vert de méthyl qui colore le noyau en vert).

Séparation des constituants cellulaires : il s’agit de séparer les constituants organites, molécules et substances contenus dans la cellule.

La centrifugation : technique de séparation de constituants cellulaires solides sous l’action d’une force centrifuge et à l’aide d’une centrifugeuse. Cette dernière tourne à une très grande vitesse permettant de séparer les constituants en fonction de leurs densités. Ainsi, les constituants les plus lourds se déposent au fond du tube, suivis des plus légers.

La chromatographie : méthode physico-chimique qui sert à séparer les différentes substances présentes dans un mélange. Par exemple, il est possible de séparer les différents pigments colorés (chlorophylle a, chlorophylle b, xanthophylle et carotènes) contenus dans la chlorophylle brute.

L’électrophorèse : c’est une technique pour séparer des constituants chimiques porteurs de charges électriques différentes. Ainsi, déposées sur un papier spécial et placées dans un champ électrique, les protéines se séparent d’autant plus vite que leur charge électrique est plus forte et leur masse molaire plus faible. Elles se dispersent ainsi en bandes parallèles que l’on peut ensuite fixer et colorer.

Techniques d'étude de la cellule – Partie 2

Les traceurs radioactifs : le traceur radioactif est un composé chimique dont un ou plusieurs atomes ont été remplacés par un radio-isotope (élément instable). En suivant sa décroissance radioactive, on peut l'utiliser pour explorer le mécanisme de réactions chimiques. 

Cette instabilité provoque l'émission de rayonnements qu'il suffit de détecter pour suivre sa trace et localiser la molécule marquée. Le marquage peut être effectué, par exemple, en remplaçant un atome stable d'une molécule par un de ses isotopes radioactifs. Le carbone 14 (14C), l’azote lourd (15N), l’oxygène 18 (18O) et le deutérium (2H) sont des atomes radioactifs les plus utilisés.

La microscopie

Microscope optique : comporte une partie mécanique (socle, potence, tourelle révolver, platine, valets, tube optique, diaphragme, vis macrométriques et vis micrométriques) et une partie optique (oculaire, objectifs, condensateur, miroir ou lampe).

L’oculaire (Oc) et les objectifs (Obj) sont des lentilles en verre ayant un pouvoir multiplicateur dont leur produit permet de déterminer le grossissement (G) utilisé (G= Oc x Obj).

Microscope électronique : appareil dont le faisceau lumineux est un faisceau d’électrons et dont les lentilles (condensateur, oculaire et objectif) sont de nature électromagnétique. Ce microscope a un grossissement jusqu’à x500000 à x1000000.

Calcul d’échelle : l’échelle (E) est le rapport de correspondance entre la dimension réelle (DR) de la cellule et la dimension du dessin (DD) : E= DR/DD. La taille apparente (TA) est la taille de la cellule observée directement au microscope, elle correspond à la taille réelle de la cellule agrandie par le grossissement :  TA= TR x G.

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