Contenu
- Que montrent les micrographies cellulaires?
- Micrographies d'organelles cellulaires
- Identifier les cellules
- Trouver le noyau
- À quoi ressemblent les ribosomes et ce qu'ils font
- Le réticulum endoplamique est facile à identifier
- Identifier les mitochondries
- Comment trouver des lysosomes dans les images TEM d'organelles
- À quoi ressemblent les corps de Golgi
- Comment identifier les centrioles
- Trouver le cytosquelette
- Mettre tous ensemble
Les cellules vivantes vont de celles des algues et des bactéries unicellulaires, en passant par les organismes multicellulaires tels que les mousses et les vers, jusqu'aux plantes et animaux complexes, y compris les êtres humains. Certaines structures sont présentes dans toutes les cellules vivantes, mais les organismes monocellulaires et les cellules des plantes et des animaux supérieurs sont également différents à bien des égards. Les microscopes optiques peuvent grossir les cellules de manière à ce que les structures les plus grandes et les mieux définies soient visibles. microscopes électroniques à transmission (TEM) sont nécessaires pour voir les plus petites structures cellulaires.
Les cellules et leurs structures sont souvent difficiles à identifier car les parois sont assez minces et différentes cellules peuvent avoir une apparence complètement différente. Les cellules et leurs organites ont chacune des caractéristiques qui peuvent être utilisées pour les identifier, et il est utile d'utiliser un grossissement suffisant qui montre ces détails.
Par exemple, un microscope optique avec un grossissement de 300X montrera des cellules et certains détails, mais pas les petits organites de la cellule. Pour cela, un TEM est nécessaire. Les TEM utilisent des électrons pour créer des images détaillées de structures minuscules en envoyant des électrons à travers l'échantillon de tissu et en analysant les motifs lorsque les électrons quittent l'autre côté. Les images provenant de TEM sont généralement marquées avec le type et le grossissement de la cellule - une image intitulée "tem de cellules épithéliales humaines étiquetées 7900X" est grossie 7 900 fois et peut montrer les détails de la cellule, le noyau et d'autres structures. L'utilisation de microscopes optiques pour des cellules entières et de TEM pour des fonctions plus petites permet d'identifier de manière fiable et précise même les structures de cellules les plus insaisissables.
Que montrent les micrographies cellulaires?
Les micrographies sont les images agrandies obtenues à partir de microscopes à lumière et de MET. Les micrographies cellulaires sont souvent prises à partir d'échantillons de tissus et montrent une masse continue de cellules et de structures internes difficiles à identifier individuellement. Généralement, ces micrographies montrent beaucoup de lignes, points, plaques et amas qui composent la cellule et ses organelles. Une approche systématique est nécessaire pour identifier les différentes parties.
Il est utile de savoir ce qui distingue les différentes structures cellulaires. Les cellules elles-mêmes sont le plus grand corps fermé de la micrographie, mais à l'intérieur de celles-ci se trouvent de nombreuses structures différentes, chacune possédant son propre ensemble de caractéristiques d'identification. Une approche de haut niveau, dans laquelle les limites fermées sont identifiées et les formes fermées trouvées, permet d'isoler les composants sur l'image. Il est alors possible d'identifier chaque pièce séparément en recherchant des caractéristiques uniques.
Micrographies d'organelles cellulaires
Parmi les structures cellulaires les plus difficiles à identifier correctement figurent les minuscules organites liées à la membrane dans chaque cellule. Ces structures sont importantes pour les fonctions cellulaires et la plupart sont de petites poches de matière cellulaire telles que des protéines, des enzymes, des glucides et des graisses. Ils ont tous leur propre rôle à jouer dans la cellule et représentent une partie importante de l'étude cellulaire et de l'identification de la structure cellulaire.
Toutes les cellules ne possèdent pas tous les types d'organelles et leur nombre varie considérablement. La plupart des organites sont si petits qu'ils ne peuvent être identifiés que sur des images TEM d'organites. Bien que la forme et la taille permettent de distinguer certains organites, il est généralement nécessaire de voir la structure intérieure pour être sûr du type d'organite présenté. Comme pour les autres structures cellulaires et pour la cellule dans son ensemble, les particularités de chaque organite facilitent l'identification.
Identifier les cellules
Comparées aux autres sujets trouvés sur les micrographies cellulaires, les cellules sont de loin les plus grandes, mais leurs limites sont souvent étonnamment difficiles à trouver. Les cellules bactériennes sont indépendantes et ont une paroi cellulaire relativement épaisse, elles peuvent donc être facilement observées. Toutes les autres cellules, en particulier celles des tissus d'animaux supérieurs, ne possèdent qu'une fine membrane cellulaire et aucune paroi cellulaire. Sur les micrographies de tissus, il n’ya souvent que de faibles lignes montrant les membranes cellulaires et les limites de chaque cellule.
Les cellules ont deux caractéristiques qui facilitent l'identification. Toutes les cellules ont une membrane cellulaire continue qui les entoure et la membrane cellulaire renferme un certain nombre d'autres structures minuscules. Une fois qu'une telle membrane continue est trouvée et qu'elle renferme de nombreux autres corps qui ont chacun leur propre structure interne, cette zone fermée peut être identifiée comme une cellule. Une fois que l'identité d'une cellule est clairement définie, l'identification des structures intérieures peut être poursuivie.
Trouver le noyau
Toutes les cellules n'ont pas de noyau, mais la plupart de celles des tissus animaux et végétaux en ont. Les organismes unicellulaires tels que les bactéries n'ont pas de noyau et certaines cellules animales telles que les globules rouges matures humains n'en ont pas non plus. D'autres cellules courantes telles que les cellules du foie, les cellules musculaires et les cellules de la peau ont toutes un noyau clairement défini à l'intérieur de la membrane cellulaire.
Le noyau est le plus gros corps à l'intérieur de la cellule et sa forme est généralement plus ou moins ronde. Contrairement à la cellule, elle ne contient pas beaucoup de structures. L'objet le plus important du noyau est le nucléole rond responsable de la fabrication des ribosomes. Si le grossissement est suffisamment élevé, les structures ressemblant à des vers des chromosomes à l'intérieur du noyau peuvent être observées, en particulier lorsque la cellule se prépare à se diviser.
À quoi ressemblent les ribosomes et ce qu'ils font
Les ribosomes sont de minuscules amas de protéines et d'ARN ribosomal, le code selon lequel les protéines sont fabriquées. Ils peuvent être identifiés par leur manque de membrane et par leur petite taille. Sur les micrographies d'organites cellulaires, elles ressemblent à de petits grains de matière solide, et bon nombre de ces grains sont dispersés dans la cellule.
Certains ribosomes sont attachés au réticulum endoplasmique, une série de plis et de tubules situés près du noyau. Ces ribosomes aident la cellule à produire des protéines spécialisées. À très fort grossissement, il est possible de voir que les ribosomes sont constitués de deux sections, la plus grande partie étant composée d'ARN et un plus petit groupe constitué des protéines fabriquées.
Le réticulum endoplamique est facile à identifier
Présent uniquement dans les cellules à noyau, le réticulum endoplasmique est une structure constituée de sacs et de tubes repliés situés entre le noyau et la membrane cellulaire. Il aide la cellule à gérer l’échange de protéines entre la cellule et le noyau, et des ribosomes sont attachés à une section appelée réticulum endoplasmique rugueux.
Le réticulum endoplasmique rugueux et ses ribosomes produisent des enzymes spécifiques aux cellules, telles que l'insuline dans les cellules du pancréas et des anticorps pour les globules blancs. Le réticulum endoplasmique lisse ne contient pas de ribosomes et produit des glucides et des lipides qui aident à garder les membranes cellulaires intactes. Les deux parties du réticulum endoplasmique peuvent être identifiées par leur connexion au noyau de la cellule.
Identifier les mitochondries
Les mitochondries sont les centrales de la cellule, digérant le glucose pour produire la molécule de stockage ATP que les cellules utilisent comme énergie. L'organite est composé d'une membrane externe lisse et d'une membrane interne pliée. La production d'énergie se produit par un transfert de molécules à travers la membrane interne. Le nombre de mitochondries dans une cellule dépend de la fonction de la cellule. Les cellules musculaires, par exemple, ont beaucoup de mitochondries parce qu'elles consomment beaucoup d'énergie.
Les mitochondries peuvent être identifiées comme des corps lisses et allongés qui constituent le deuxième plus grand organite après le noyau. Leur caractéristique distinctive est la membrane interne pliée qui donne sa structure à l'intérieur de la mitochondrie. Sur une micrographie cellulaire, les plis de la membrane interne ressemblent à des doigts faisant saillie à l'intérieur des mitochondries.
Comment trouver des lysosomes dans les images TEM d'organelles
Les lysosomes sont plus petits que les mitochondries, ils ne peuvent donc être vus que dans des images TEM fortement grossies. Ils se distinguent des ribosomes par la membrane qui contient leurs enzymes digestives. Ils peuvent souvent être vus comme des formes arrondies ou sphériques, mais ils peuvent aussi avoir des formes irrégulières quand ils ont entouré un morceau de déchet cellulaire.
La fonction des lysosomes est de digérer la matière cellulaire qui n’est plus nécessaire. Les fragments de cellules sont décomposés et expulsés de la cellule. Les lysosomes attaquent également les substances étrangères qui pénètrent dans la cellule et constituent donc un moyen de défense contre les bactéries et les virus.
À quoi ressemblent les corps de Golgi
Les corps ou structures de Golgi sont des piles de sacs et de tubes aplatis qui semblent avoir été pincés au milieu. Chaque sac est entouré d'une membrane visible sous un grossissement suffisant. Ils ressemblent parfois à une version plus petite du réticulum endoplasmique, mais ce sont des corps séparés, plus réguliers et qui ne sont pas attachés au noyau. Les corps de Golgi aident à produire des lysosomes et à convertir les protéines en enzymes et en hormones.
Comment identifier les centrioles
Les centrioles viennent par paires et se trouvent généralement près du noyau. Ce sont de minuscules faisceaux cylindriques de protéines et une clé de la division cellulaire. Lors de la visualisation de nombreuses cellules, certaines peuvent être en train de se diviser et les centrioles deviennent alors très importants.
Lors de la division, le noyau de la cellule se dissout et l'ADN trouvé dans les chromosomes est dupliqué. Les centrioles créent alors un fuseau de fibres le long duquel les chromosomes migrent aux extrémités opposées de la cellule. La cellule peut ensuite se diviser, chaque cellule fille recevant un complément complet de chromosomes. Au cours de ce processus, les centrioles se trouvent aux deux extrémités du fuseau de fibres.
Trouver le cytosquelette
Toutes les cellules doivent conserver une certaine forme, mais certaines doivent rester raides tandis que d'autres peuvent être plus flexibles. La cellule conserve sa forme avec un cytosquelette composé de différents éléments structurels dépendant de la fonction de la cellule. Si la cellule fait partie d'une structure plus grande, telle qu'un organe devant conserver sa forme, le cytosquelette est constitué de tubules rigides. Si la cellule est autorisée à céder sous pression et n’a pas à conserver complètement sa forme, le cytosquelette est plus léger, plus souple et constitué de filaments de protéines.
Lors de la visualisation de la cellule sur une micrographie, le cytosquelette apparaît sous la forme de doubles lignes épaisses dans le cas des tubules et de fines lignes simples dans les filaments. Certaines cellules peuvent avoir à peine de telles lignes, mais dans d'autres, des espaces ouverts peuvent être remplis avec le cytosquelette. Lors de l'identification des structures cellulaires, il est important de garder les membranes des organites séparées en traçant leur circuit fermé pendant que les lignes du cytosquelette sont ouvertes et traversent la cellule.
Mettre tous ensemble
Pour une identification complète de toutes les structures cellulaires, plusieurs micrographies sont nécessaires. Ceux qui montrent la cellule entière, ou plusieurs cellules, n'auront pas assez de détails pour les plus petites structures telles que les chromosomes. Plusieurs micrographies d'organites à grossissement croissant montrent les plus grandes structures telles que les mitochondries, puis les plus petits corps tels que les centrioles.
Lors de l'examen initial d'un échantillon de tissu agrandi, il peut être difficile de voir immédiatement les différentes structures cellulaires, mais le traçage des membranes cellulaires est un bon début. La prochaine étape consiste souvent à identifier le noyau et les organites plus grands tels que les mitochondries. Dans les micrographies à fort grossissement, les autres organites peuvent souvent être identifiées par un processus d'élimination, à la recherche de caractéristiques distinctives clés. Les nombres de chaque organite et structure donnent alors un indice sur la fonction de la cellule et de ses tissus.