Les
méthodes d’étude de la cellule
  - Les techniques microscopiques
    
      - La microscopie photonique
        
          - Généralités
            
              - Définition : examen d’objets agrandis en présence de
                photons (UV & visible)
- Domaines d’application : jusqu’à 0.2 µm
 
- Le microscope à fond clair
            
              - Description
                
                  - Partie mécanique
                    
                      - Statif
- Tube binoculaire
- Tube porte objectif
 
- Partie optique
                    
                      - Source lumineuse
- Système condenseur – diaphragme
- Objectifs 4x/10x/40x/100x
- Oculaires 10x/…
 
 
- Principe de formation de l’image
                
                  - Objectif à image agrandie inversée réelle
- Oculaire à image intermédiaire agrandie inversée
                    virtuelle
 
- Caractéristiques essentielles du microscope
                
                  - Ouverture numérique : ON = n . sin a
- Limite de séparation :
 Pouvoir de résolution : 1/d Pouvoir de résolution : 1/d
- Grossissement : G = g1 . g2
 
- Applications
                
                  - Histologie
- Hématologie
- Parasitologie
- Bactériologie
 
 
- Le microscope à fond noir
            
              - Principe
                
                  - Eclairage par un condenseur à fond noir
- Aucune lumière ne pénètre dans l’objectif
- Observations des contours de la cellule par
                  diffraction
 
- Applications
                
                  - Bactériologie
 
 
- Le microscope à contraste de phase
            
              - Principe
                
                  - Objectif avec anneau de phase intégré
- Modification de la phase des rayons lumineux à variation
                    d’intensité lumineuse
 
- Applications
                
                  - Observation de cellules vivantes
 
 
- Le microscope à fluorescence
            
              - Principe de la fluorescence
                
                  - C’est l’émission de lumière suite à l’absorption de
                    photons
- E = h . n = h . c/l ó l2 > l1
- Différents types de fluorescence
                    
                      - Primaire : produite naturellement par certaines
                        substances biologiques (ex : chlorophylle)
- Secondaire : obtenue artificiellement en liant un
                        composé non fluorescent avec un composé fluorescent
                        (fluorochromes)
 
 
- Les microscopes à fluorescence
                
                  - A lumière transmise
- A lumière réfléchie (épifluorescence)
 
- Applications
                
                  - Bactériologie (cytométrie sur filtre)
- Immunofluorescence
 
 
- Le microscope confocal
            
              - Principe
                
                  - Ce microscope permet de collecter l’image réfléchie au
                    niveau d’un plan focal et d’éliminer les images du dessus
                    (dessous) de ce plan par balayage laser
 
- Applications
                
                  - Neurobiologie
 
 
- Préparation des échantillons en microscopie optique
 
  
 
      - La microsopie électronique
        
          - Le microscope électronique à transmission
            
              - Principe
                
                  - On diminue la limite de séparation en diminuant la
                    longueur d’onde d’excitation à utilisation des électrons à
                    la place des photons
 
- Caractéristiques
                
                  - d = 1 nm
- G = de 1400x à 500 000x
 
- Description
                
                  - Canon à électrodes
- Accélérateur d’électrons
- Lentille électromagnétique
- Ecran fluorescent de visualisation
 
 
- Le microscope électronique à balayage
            
              - Principe
                
                  - Les cellules sont traitées par des sels de métaux
                  lourds
- Les électrons émis par la cathode vont balayer la
                    surface de la cellule
 
- Caractéristiques
                
                  - d = 10 nm
- G = 20 000x
 
- Applications
                
                  - Biologie cellulaire
 
 
- Préparation des échantillons
            
              - Coloration positive
                
                  - Fixation chimique
- Déshydratation
- Inclusion dans la résine
- Coupes de 50 à 100 nm
- Dépôt de sels de métaux lourds à augmentation du
                    contraste
 
- Coloration négative
                
                  - Les sels de métaux lourds se déposent après évaporation
                    de l’eau autour des particules
 
- Ombrage de particules & réplication de surface
                
                  - Réalisation de répliques quand la surface est trop
                    épaisse pour être traversée par les électrons
 
- Cryodécapage & cryofracture
                
                  - Cryofracture
                    
                      - Congélation des organites dans l’azote
                        liquide
- Fracture du bloc
- Réplication par ombrage
 
- Cryodécapage
                    
                      - Congélation ultra rapide
- Fracture de l’échantillon
- Sublmation de l’eau sous vide
- Réplication
 
 
 
 
 
- Les techniques de fractionnement des constituants
    cellulaires
    
      - Préparation de l’homogénat cellulaire
        
          - Méthodes permettant la rupture de la membrane plasmique
            
              - Mécanique : broyage
- Choc osmotique
- Congélations décongélations successives
- Ultra-sons
- Attaque enzymatique
 
- Précautions à respecter pour obtenir un bon homogénat
            
              - Liquide isotonique
- Basse température
- En présence d’agents réducteurs
- PH neutre
 
 
- La séparation des organites
        
          - Par centrifugation différentielle
            
              - Augmentation de la vitesse et du temps
 
- Par centrifugation en gradient de densité (ultracentrifugation)
            
              - Principe : séparation des organites en fonction de leur
                constante de sédimentation, fonction de leur masse molaire
                
                  - Séparation en solution de saccharose de 5 à 20 %
- Dépôt des organites en surface
- Centrifugation : arrêt de la migration quand les
                    organites rencontrent une couche de saccharose de densité
                    supérieure à la leur
- Séparation des organites en fractions ( =
                  aliquotes)
 
 
 
- Suivi de la séparation des fractions
        
          - Utilisation de marqueurs moléculaires des organites
            
              - Ce sont des enzymes caractéristiques de ces
              organites
- On peut aussi évaluer la purification par
              microscopie
 
 
- Applications
        
          - Utilisation de systèmes cellulaires
            
              - Ex : synthèses protéiques in vitro
 
 
 
- Techniques de marquage cellulaire
    
      - Techniques cytochimiques et immunocytochimiques ;
        techniques cytoenzymologiques
        
          - Techniques cytochimiques
            
              - Mise en évidence d’un composé chimique de la cellule au
                microscope optique/électronique
 
- Techniques immunocytochimiques
            
              - En microscopie optique
- En microscopie électronique
 
- Techniques cytoenzymologiques
            
              - Mise en évidence dans une cellule de protéines à activité
                enzymatique
 
 
- Techniques de marquage isotopique
        
          - Principaux isotopes utilisés en biologie
            
              - X(A, Z) : A différent, Z identique
- Isotopes non radioactifs : 15N
- Isotopes radioactifs : a, b, g
- 3H ; 14C ; 131I ;
                32P ; 35S
- Dosage de la radioactivité dans un compteur à
                scintillation
 
- Détection qualitative de la radioactivité ; localisation de
            molécules radioactives dans la cellule par autoradiographie
            
              - " pulse chase "
                
                  - On place une coupe de tissus dans un milieu nutritif
                    contenant de la Leu radioactive
- L’acide aminé est incorporé dans la protéine
- Coupes de tissus dans un milieu contenant de la Leu
                    froide.
- On peut donc observer le déplacement de la Leu dans la
                    cellule
 
- Localisation : autoradiographie
                
                  - On recouvre la coupe cellulaire d’une émulsion
                  photo
- Les rayons ionisants ont dégagés
- Apparition de grains d’argent précipités
 
 
 
 
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