Les végétaux, les animaux sont des organismes pluricellulaires : leur corps est constitué de plusieurs organes :
comme les feuilles et les racines chez les plantes,
ou la peau, le cerveau, le pancréas et le rein chez certains animaux.
Ces organes sont formés de tissus eux-mêmes constitués de cellules spécialisées.
Aujourd’hui, nous allons observer au microscope différentes lames (feuille, racine, peau, tissu nerveux, pancréas) pour découvrir la diversité des cellules et comprendre comment leur organisation permet aux organes d’assurer leurs fonctions.
Pour visualiser la position des organes chez l'humain : https://cosphilog.fr/oscar3d/
Coupe de feuille observée au microscope
La feuille est un organe essentiel de la plante. Elle est recouverte d’un tissu épidermique, constitué de cellules épidermiques qui assurent la protection.
Sous l’épiderme supérieur, on trouve le parenchyme palissadique : il est formé de cellules riches en chloroplastes, capables de réaliser la photosynthèse.
Sous cette couche, le parenchyme lacuneux contient des cellules plus lâches, séparées par de grands espaces intercellulaires qui facilitent les échanges gazeux.
Dans les nervures, deux tissus conducteurs sont présents : le xylème, formé de vaisseaux qui transportent la sève brute (eau + sels minéraux) et le phloème, qui transporte la sève élaborée (sucres produits par la photosynthèse).
Coupe de racine observée au microscope
La racine permet à la plante de capter l’eau et les sels minéraux. Elle est recouverte d’un tissu épidermique, où certaines cellules se prolongent en poils absorbants, spécialisés dans l’absorption.
Sous l’épiderme, le cortex est formé de cellules de réserve qui participent au stockage.
Avant d’atteindre les tissus conducteurs, l’eau et les sels traversent l’endoderme, dont les cellules jouent un rôle de barrière et de régulation des flux.
Au centre, se trouvent les tissus conducteurs : le xylème, qui transporte la sève brute, et le phloème, qui transporte la sève élaborée vers le reste de la plante.
Coupe de cerveau observée au microscope
Le cerveau est constitué principalement de tissu nerveux. On y trouve d’abord les neurones, cellules spécialisées possédant un corps cellulaire, des dendrites et un axone. Leur rôle est de transmettre l’information sous forme de signaux électriques et chimiques.
À côté d’eux, les cellules gliales (difficile à observer au microscope) jouent un rôle fondamental : elles assurent le soutien, la nutrition et la protection des neurones.
Coupe de pancréas humain observée au microscope
Le pancréas contient deux grands types de tissus :
Le tissu exocrine, formé de cellules acineuses regroupées en acini. Ces cellules sécrètent des enzymes digestives qui participent à la digestion.
Le tissu endocrine, constitué des îlots de Langerhans. Ces amas de cellules plus claires rassemblent les cellules endocrines, qui produisent des hormones (insuline et glucagon) régulant la glycémie.
À partir des différentes informations, construire et compléter le tableau suivant :
Afin d'observer en vrai les différents organes évoqués dans cette activité :
Installer correctement le microscope et placer la lame sur la platine.
Commencer avec le plus petit objectif et régler la mise au point avec la vis macrométrique, puis affiner avec la vis micrométrique.
Ajuster la lumière si nécessaire.
Essayer de repérer les tissus à observer.
Appeler l’enseignant pour validation quand l’image est nette, avant de changer d’objectif ou de lame.
Critères à respecter :
J’ai complété le tableau avec les 5 colonnes (organisme, organe, tissu, cellules, fonctions).
Les informations notées dans le tableau sont correctes et organisées.
J’ai installé correctement le microscope et placé la lame sur la platine.
J’ai fait la mise au point en commençant avec le plus petit objectif, puis avec la vis macrométrique et micrométrique.
J’ai ajusté la lumière et appelé l’enseignant pour validation avant de changer d’objectif ou de lame.
Comment se noter :
5 critères respectés → 5/5
4 critères respectés → 4/5
3 critères respectés → 3/5
2 critères respectés → 2/5
1 critère respecté → 1/5
1.1 – Une organisation cellulaire structurée
Les organismes pluricellulaires sont constitués de plusieurs organes formés de tissus eux-mêmes constitués de cellules spécialisées assurant des fonctions particulières.
Par exemple, chez l'humain (organisme) dans le pancréas (organe) :
le tissu exocrine contient les cellules acineuses qui produisent des enzymes digestives ;
tandis que le tissu endocrine contient les cellules des îlots de Langerhans qui produisent l’insuline et le glucagon régulant la glycémie.
1.2 – Le rôle de la matrice extracellulaire
Ces cellules sont maintenues ensemble grâce à une substance appelée matrice extracellulaire, qui assure leur cohésion et permet de garder la forme du tissu.
Technicien(ne) de laboratoire en biologie (2-3 ans après le bac) : Préparer et analyser des échantillons, utiliser le microscope et d’autres instruments pour observer des cellules et des tissus, et aider à réaliser des expériences scientifiques.
Histologiste (3-5 ans après le bac) : Étudier les tissus biologiques au microscope pour identifier leur structure, détecter des anomalies et contribuer au diagnostic médical.
Chercheur/chercheuse en biologie cellulaire (8-10 ans après le bac) : Étudier le fonctionnement, la spécialisation et l’interaction des cellules afin de mieux comprendre les mécanismes de la vie et développer des applications en santé, agriculture ou biotechnologie.