2. O RGANISATION CELLULAIRE
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
initialement destinés à la teinture des textiles), ils
ne fonctionnent que si les coupes ont été réhydratées ; ceci nécessite l’emploi d’une série d’alcools
de titres décroissants, pour arriver à l’eau.
•Le montage a pour but de rendre la préparation permanente, c’est-à-dire observable pendant
des années. Après une déshydratation rapide de la
préparation colorée, celle-ci est recouverte d’une
goutte de résine naturelle ou synthétique, par dessus laquelle on dépose une lamelle de verre. Ce
nouveau milieu transparent, dans lequel se trouve
l’échantillon coloré, durcit par polymérisation.
La plupart de ces colorations sont de type «topographique ». Elles mettent en évidence des structures, et non pas des composés précis, car les
colorants employés fonctionnent comme des teintures, qui s’adsorbent plus ou moins efficacement
sur leur cible, le plus souvent pour des raisons
électrostatiques. C’est le cas de l’hématoxyline, de
l’éosine, du carmin, du bleu de toluidine… D’autres
semblent plus spécifiques, comme le vert de
méthyle (qui colore la chromatine), ou la pyronine
(qui met en évidence l’ARN nucléolaire et cytoplasmique). En histologie animale, les colorants
sont souvent utilisés en mélanges tels que les classiques trichromes, qui autorisent des identifications tissulaires très précises. Certains sels, comme
le nitrate d’argent ammoniacal, permettent aussi
de visualiser des structures à la suite de la réduction de Ag
+
en Ag métallique par divers composés
cellulaires ; on parle alors de coloration (ou imprégnation) argentique. L’acide osmique conduit à
des résultats voisins.
Les techniques histologiques classiques ont permis, au cours du siècle écoulé, de décrire et de
caractériser, par exemple, les quelque 200 types
cellulaires dont sont constitués les Vertébrés supérieurs. Pour conclure, il faut dire qu’il existe, à côté
de ces méthodes, des colorations renseignant l’observateur sur la nature chimique exacte des structures visualisées : il s’agit des techniques
cytochimiques, exposées dans le chapitre 3.
2.4.2. H ISTOLOGIE ÉLECTRONIQUE
La réalisation de coupes ultrafines adaptées à la
microscopie électronique a nécessité l’apport de
plusieurs modifications au protocole précédent,
dont les grandes lignes restent conservées. Dans la
mesure où les structures cellulaires doivent être ici
parfaitement préservées, pratiquement jusqu’à un
niveau moléculaire, la fixation et l’inclusion sont
des opérations cruciales, dont la mise au point a
été longue et difficile. De plus, la réalisation de
coupes ultrafines a nécessité la fabrication d’ultramicrotomes très sophistiqués. L’observation des
échantillons se fait après avoir introduit une grille
porte-objet dans un sas du microscope, dans
lequel on peut «casser» le vide localement, sans
avoir à toucher au reste de la colonne.
L’observation directe se fait sur un écran fluorescent situé dans l’axe du faisceau d’électrons.
Cette technique, qui a permis de décrire toutes
les ultrastructures cellulaires désormais classiques,
présente un inconvénient majeur dont les cytologistes n’ont pas pris conscience tout de suite : elle
ne donne qu’une vision très partielle des cellules.
En effet, si on réalise des coupes de 50 nm d’épaisseur dans une cellule de 20 µ m de diamètre, on ne
voit sur chacune d’elles qu’1/400
e
du volume cellulaire. Pour reconstituer les structures dans l’espace et retrouver la notion de volume, on peut
procéder à la réalisation de coupes sériées, c’est-àdire qu’on observe toutes les coupes réalisées ; ceci
est particulièrement délicat et fastidieux en microscopie électronique et, de fait, n’a été mis en pratique qu’exceptionnellement.
Cette approche a pourtant été très instructive :
on a ainsi constaté, par exemple, que les mitochondries, systématiquement décrites comme des globules ou des bâtonnets (en raison de l’aspect
circulaire de leurs sections) pouvaient être constituées, dans certains tissus ou à certains moments
de la vie de la cellule, par de très longs filaments
sinueux et ramifiés. Le même type de remarque
peut être fait pour tous les organites eucaryotiques
d’une certaine taille et présentant une structure tridimensionnelle complexe, comme l’appareil de
Golgi ou le réticulum endoplasmique.
Une manière plus directe de reconstituer les
volumes cellulaires, en microscopie électronique,
consiste à utiliser un microscope à très haut voltage (accélération des électrons sous plusieurs millions de volts). En permettant l’étude de coupes
relativement épaisses (de l’ordre du µ m), ou même
de cellules entières fixées, cet appareil gigantesque
(dont la colonne mesure plus de 10 m de haut)
redonne accès à la troisième dimension et confirme
les observations obtenues par les coupes sériées.
Ce type d’appareil, très coûteux et donc peu
répandu, nécessite cependant un savoir-faire certain pour produire et interpréter les images.
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
initialement destinés à la teinture des textiles), ils
ne fonctionnent que si les coupes ont été réhydratées ; ceci nécessite l’emploi d’une série d’alcools
de titres décroissants, pour arriver à l’eau.
•Le montage a pour but de rendre la préparation permanente, c’est-à-dire observable pendant
des années. Après une déshydratation rapide de la
préparation colorée, celle-ci est recouverte d’une
goutte de résine naturelle ou synthétique, par dessus laquelle on dépose une lamelle de verre. Ce
nouveau milieu transparent, dans lequel se trouve
l’échantillon coloré, durcit par polymérisation.
La plupart de ces colorations sont de type «topographique ». Elles mettent en évidence des structures, et non pas des composés précis, car les
colorants employés fonctionnent comme des teintures, qui s’adsorbent plus ou moins efficacement
sur leur cible, le plus souvent pour des raisons
électrostatiques. C’est le cas de l’hématoxyline, de
l’éosine, du carmin, du bleu de toluidine… D’autres
semblent plus spécifiques, comme le vert de
méthyle (qui colore la chromatine), ou la pyronine
(qui met en évidence l’ARN nucléolaire et cytoplasmique). En histologie animale, les colorants
sont souvent utilisés en mélanges tels que les classiques trichromes, qui autorisent des identifications tissulaires très précises. Certains sels, comme
le nitrate d’argent ammoniacal, permettent aussi
de visualiser des structures à la suite de la réduction de Ag
+
en Ag métallique par divers composés
cellulaires ; on parle alors de coloration (ou imprégnation) argentique. L’acide osmique conduit à
des résultats voisins.
Les techniques histologiques classiques ont permis, au cours du siècle écoulé, de décrire et de
caractériser, par exemple, les quelque 200 types
cellulaires dont sont constitués les Vertébrés supérieurs. Pour conclure, il faut dire qu’il existe, à côté
de ces méthodes, des colorations renseignant l’observateur sur la nature chimique exacte des structures visualisées : il s’agit des techniques
cytochimiques, exposées dans le chapitre 3.
2.4.2. H ISTOLOGIE ÉLECTRONIQUE
La réalisation de coupes ultrafines adaptées à la
microscopie électronique a nécessité l’apport de
plusieurs modifications au protocole précédent,
dont les grandes lignes restent conservées. Dans la
mesure où les structures cellulaires doivent être ici
parfaitement préservées, pratiquement jusqu’à un
niveau moléculaire, la fixation et l’inclusion sont
des opérations cruciales, dont la mise au point a
été longue et difficile. De plus, la réalisation de
coupes ultrafines a nécessité la fabrication d’ultramicrotomes très sophistiqués. L’observation des
échantillons se fait après avoir introduit une grille
porte-objet dans un sas du microscope, dans
lequel on peut «casser» le vide localement, sans
avoir à toucher au reste de la colonne.
L’observation directe se fait sur un écran fluorescent situé dans l’axe du faisceau d’électrons.
Cette technique, qui a permis de décrire toutes
les ultrastructures cellulaires désormais classiques,
présente un inconvénient majeur dont les cytologistes n’ont pas pris conscience tout de suite : elle
ne donne qu’une vision très partielle des cellules.
En effet, si on réalise des coupes de 50 nm d’épaisseur dans une cellule de 20 µ m de diamètre, on ne
voit sur chacune d’elles qu’1/400
e
du volume cellulaire. Pour reconstituer les structures dans l’espace et retrouver la notion de volume, on peut
procéder à la réalisation de coupes sériées, c’est-àdire qu’on observe toutes les coupes réalisées ; ceci
est particulièrement délicat et fastidieux en microscopie électronique et, de fait, n’a été mis en pratique qu’exceptionnellement.
Cette approche a pourtant été très instructive :
on a ainsi constaté, par exemple, que les mitochondries, systématiquement décrites comme des globules ou des bâtonnets (en raison de l’aspect
circulaire de leurs sections) pouvaient être constituées, dans certains tissus ou à certains moments
de la vie de la cellule, par de très longs filaments
sinueux et ramifiés. Le même type de remarque
peut être fait pour tous les organites eucaryotiques
d’une certaine taille et présentant une structure tridimensionnelle complexe, comme l’appareil de
Golgi ou le réticulum endoplasmique.
Une manière plus directe de reconstituer les
volumes cellulaires, en microscopie électronique,
consiste à utiliser un microscope à très haut voltage (accélération des électrons sous plusieurs millions de volts). En permettant l’étude de coupes
relativement épaisses (de l’ordre du µ m), ou même
de cellules entières fixées, cet appareil gigantesque
(dont la colonne mesure plus de 10 m de haut)
redonne accès à la troisième dimension et confirme
les observations obtenues par les coupes sériées.
Ce type d’appareil, très coûteux et donc peu
répandu, nécessite cependant un savoir-faire certain pour produire et interpréter les images.