Théorie cellulaire et apports des microscopies optique et électronique

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• **Histoire de la théorie cellulaire (Hooke, Schleiden, Schwann, Virchow) :** - 1665 (Robert Hooke) : première observation de « cellules » (cavités mortes) dans du liège à l'aide d'un microscope rudimentaire. - 1838-1839 (Schleiden et Schwann) : énoncé selon lequel tous les végétaux et tous les animaux sont formés de cellules. - 1855 (Rudolf Virchow) : célèbre axiome « *Omnis cellula e cellula* » (toute cellule provient d'une cellule préexistante par division cellulaire). - La théorie cellulaire repose sur trois principes universels : 1. Tout être vivant est composé d'une ou plusieurs cellules. 2. La cellule est l'unité de base structurale et fonctionnelle du vivant. 3. Toute cellule dérive d'une autre cellule par division. • **Apports instrumentaux et limites de résolution :** - **Microscope photonique (optique) :** utilise la lumière visible. Limite de résolution théorique 0,2\ m (200 nm), imposée par la diffraction de la lumière (/2). Permet d'observer des cellules vivantes et leurs gros organites (noyau, chloroplastes). - **Microscope électronique (MET et MEB) :** utilise un faisceau d'électrons dont la longueur d'onde associée est 100\,000 fois plus courte que celle des photons. Résolution pouvant atteindre 0,1 nm pour le MET (de l'ordre de 1 nm sur des coupes biologiques ; quelques nanomètres pour le MEB, qui montre les surfaces). A révélé l'ultrastructure cellulaire (membrane plasmique, ribosomes, réticulum, crêtes mitochondriales).

Le cours

Théorie cellulaire et apports des microscopies optique et électronique • **Histoire de la théorie cellulaire (Hooke, Schleiden, Schwann, Virchow) :** - 1665 (Robert Hooke) : première observation de « cellules » (cavités mortes) dans du liège à l'aide d'un microscope rudimentaire. - 1838-1839 (Schleiden et Schwann) : énoncé selon lequel tous les végétaux et tous les animaux sont formés de cellules. - 1855 (Rudolf Virchow) : célèbre axiome « *Omnis cellula e cellula* » (toute cellule provient d'une cellule préexistante par division cellulaire). - La théorie cellulaire repose sur trois principes universels : 1. Tout être vivant est composé d'une ou plusieurs cellules. 2. La cellule est l'unité de base structurale et fonctionnelle du vivant. 3. Toute cellule dérive d'une autre cellule par division. • **Apports instrumentaux et limites de résolution :** - **Microscope photonique (optique) :** utilise la lumière visible. Limite de résolution théorique 0,2\ m (200 nm), imposée par la diffraction de la lumière (/2). Permet d'observer des cellules vivantes et leurs gros organites (noyau, chloroplastes). - **Microscope électronique (MET et MEB) :** utilise un faisceau d'électrons dont la longueur d'onde associée est 100\,000 fois plus courte que celle des photons. Résolution pouvant atteindre 0,1 nm pour le MET (de l'ordre de 1 nm sur des coupes biologiques ; quelques nanomètres pour le MEB, qui montre les surfaces). A révélé l'ultrastructure cellulaire (membrane plasmique, ribosomes, réticulum, crêtes mitochondriales). Astuce et méthode clé Retiens les deux limites de résolution : microscope optique 0,2\ m (200 nm) ; microscope électronique à transmission jusqu'à 0,1 nm, en pratique 1 nm sur une cellule, soit environ 200 fois mieux. Piège classique à éviter Le microscope électronique nécessite le vide poussé et la fixation/déshydratation des échantillons : il est rigoureusement impossible d'observer des cellules vivantes au microscope électronique.

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