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Étudier une coupe ultrafine fiche 103
Pour interpréter correctement une micrographie obtenue à l'aide d'un microscope électronique à transmission, il est important de garder à l'esprit que la coupe examinée est ultrafine : son épaisseur est
comprise entre 60 et 90 nm, inférieure aux dimensions des cellules. En conséquence seule une fraction
des cellules est observée sur une préparation. En outre, les contrastes sont augmentés par un traitement
aux sels de métaux lourds. La coupe est illuminée par un faisceau d'électrons qui en traverse certaines
plages, et est arrêté par d'autres. Dans le premier cas, des zones claires sont observées et dans le second
des champs sombres, dits denses ou opaques aux électrons. Les constituants cellulaires sont identifiés
sur la base de leur forme, amplifiée par le contraste, caractéristique malgré une relative variabilité.
Figure 1. Le grossissement de l'observation et l'échelle de la micrographie : des indications
sur le niveau d'organisation Schématiquement, un groupe de cellules est visible sur une micrographie
résultant de l'observation d'une préparation à un grossissement compris entre 1400 et 5000 fois. Au-delà,
une unique cellule ou une partie de cellule occupe la totalité du champ. Plusieurs caractères permettent
d'identifier un ensemble pluricellulaire. Ainsi l'agencement des cellules autour d'une lumière indique une
structure creuse sphérique ou tubuleuse comme un vaisseau, un acinus ou un follicule, dont le diamètre
est parfois un critère de reconnaissance. L'absence de lumière est caractéristique d'un groupe de cellules
inclus dans un organe massif comme le foie, une glande endocrine ou un muscle. Les relations entre les
cellules et la présence de matériel extracellulaire sont également des aspects à prendre en compte. Ainsi
des cellules accolées et reliées par des jonctions intercellulaires sont généralement présentes dans les
tissus épithéliaux, alors qu'une matrice extracellulaire abondante est caractéristique du tissu conjonctif.
Figure 2. Les dimensions et la forme de la cellule : des informations sur le type cellulaire Les
dimensions des cellules sont très diverses, variant schématiquement de 5 µm à 300 mm. Elles apportent
des informations susceptibles de contribuer à l'identification des types cellulaires. À titre d'exemple, le
diamètre d'une hématie est de 7 µm, la longueur d'un fibrocyte est de l'ordre de 20 µm, la hauteur d'un
entérocyte ou d'un hépatocyte est comprise entre 30 et 60 µm. La forme est également caractéristique
du type cellulaire. Certains sont sphériques et fournissent des images circulaires, comme les leucocytes
ou les chondrocytes. D'autres sont allongés et à l'origine d'images fusiformes, par exemple les fibrocytes
et les fibres musculaires lisses. Il existe des cellules cubiques, dont les sections sont carrées, comme les
hépatocytes et les cellules bordant les canaux des glandes exocrines, des cellules dont les images sont
rectangulaires à l'instar des entérocytes, et des cellules aplaties comme les pneumocytes 1. Des cellules
pyramidales telles les cellules acineuses et des cellules caliciformes comme les cellules à mucus sont
aussi observables. Les dimensions cellulaires ne peuvent être estimées que par le biais de multiples
mesures, les images fournies par le microscope électronique à transmission ne donnant qu'une vue
partielle des cellules. Il en va de même pour la caractérisation de leur forme.
Figures 3 et 4. Les constituants cellulaires : des indices de la fonction cellulaire Le rapport
nucléoplasmique et la polarisation des cellules apportent des informations sur le degré de différenciation:
les cellules à caractères embryonnaires possèdent généralement un noyau volumineux, peu de
cytoplasme et aucune polarité nette à l'inverse des cellules présentant une spécialisation fonctionnelle.
Un réticulum endoplasmique granuleux et un appareil de Golgi abondants témoignent d'une forte
activité de synthèse de substances protéiques. Un réticulum endoplasmique lisse abondant et formant
des citernes dilatées, associé à des mitochondries à crêtes tubulaires et de nombreuses gouttelettes
lipidiques, est le signe d'une forte activité de synthèse de substances de nature lipidique. Une densité
élevée de vésicules cytoplasmiques, des gouttelettes lipidiques nombreuses ou d'abondantes inclusions
indiquent une fonction de stockage de substances respectivement protéiques, lipidiques et glucidiques.
La présence de replis membranaires, comme les microvillosités ou les replis basaux, ainsi que l'abondance
de vésicules intracellulaires, indique une spécialisation des cellules dans la réalisation d'échanges de
matière. La richesse en mitochondries témoigne du caractère actif des échanges. Très souvent, les
cellules spécialisées dans les échanges sont en outre volumineuses et montrent une polarité structurale
liée à leur polarité fonctionnelle. La possession de protéines du cytosquelette abondantes révèle une
spécialisation dans le mouvement. Les cellules sont alors capables de se déformer ou présentent des
structures douées de mobilité comme les cils, replis membranaires soutenus par des axonèmes.
Si ces considérations permettent de caractériser la plupart des cellules, il faut noter que certains types
cellulaires ont des organisations tout à fait originales comme les gamètes et les cellules sen sorielle s.
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Étudier une coupe ultrafine fiche 103
Pour interpréter correctement une micrographie obtenue à l'aide d'un microscope électronique à transmission, il est important de garder à l'esprit que la coupe examinée est ultrafine : son épaisseur est
comprise entre 60 et 90 nm, inférieure aux dimensions des cellules. En conséquence seule une fraction
des cellules est observée sur une préparation. En outre, les contrastes sont augmentés par un traitement
aux sels de métaux lourds. La coupe est illuminée par un faisceau d'électrons qui en traverse certaines
plages, et est arrêté par d'autres. Dans le premier cas, des zones claires sont observées et dans le second
des champs sombres, dits denses ou opaques aux électrons. Les constituants cellulaires sont identifiés
sur la base de leur forme, amplifiée par le contraste, caractéristique malgré une relative variabilité.
Figure 1. Le grossissement de l'observation et l'échelle de la micrographie : des indications
sur le niveau d'organisation Schématiquement, un groupe de cellules est visible sur une micrographie
résultant de l'observation d'une préparation à un grossissement compris entre 1400 et 5000 fois. Au-delà,
une unique cellule ou une partie de cellule occupe la totalité du champ. Plusieurs caractères permettent
d'identifier un ensemble pluricellulaire. Ainsi l'agencement des cellules autour d'une lumière indique une
structure creuse sphérique ou tubuleuse comme un vaisseau, un acinus ou un follicule, dont le diamètre
est parfois un critère de reconnaissance. L'absence de lumière est caractéristique d'un groupe de cellules
inclus dans un organe massif comme le foie, une glande endocrine ou un muscle. Les relations entre les
cellules et la présence de matériel extracellulaire sont également des aspects à prendre en compte. Ainsi
des cellules accolées et reliées par des jonctions intercellulaires sont généralement présentes dans les
tissus épithéliaux, alors qu'une matrice extracellulaire abondante est caractéristique du tissu conjonctif.
Figure 2. Les dimensions et la forme de la cellule : des informations sur le type cellulaire Les
dimensions des cellules sont très diverses, variant schématiquement de 5 µm à 300 mm. Elles apportent
des informations susceptibles de contribuer à l'identification des types cellulaires. À titre d'exemple, le
diamètre d'une hématie est de 7 µm, la longueur d'un fibrocyte est de l'ordre de 20 µm, la hauteur d'un
entérocyte ou d'un hépatocyte est comprise entre 30 et 60 µm. La forme est également caractéristique
du type cellulaire. Certains sont sphériques et fournissent des images circulaires, comme les leucocytes
ou les chondrocytes. D'autres sont allongés et à l'origine d'images fusiformes, par exemple les fibrocytes
et les fibres musculaires lisses. Il existe des cellules cubiques, dont les sections sont carrées, comme les
hépatocytes et les cellules bordant les canaux des glandes exocrines, des cellules dont les images sont
rectangulaires à l'instar des entérocytes, et des cellules aplaties comme les pneumocytes 1. Des cellules
pyramidales telles les cellules acineuses et des cellules caliciformes comme les cellules à mucus sont
aussi observables. Les dimensions cellulaires ne peuvent être estimées que par le biais de multiples
mesures, les images fournies par le microscope électronique à transmission ne donnant qu'une vue
partielle des cellules. Il en va de même pour la caractérisation de leur forme.
Figures 3 et 4. Les constituants cellulaires : des indices de la fonction cellulaire Le rapport
nucléoplasmique et la polarisation des cellules apportent des informations sur le degré de différenciation:
les cellules à caractères embryonnaires possèdent généralement un noyau volumineux, peu de
cytoplasme et aucune polarité nette à l'inverse des cellules présentant une spécialisation fonctionnelle.
Un réticulum endoplasmique granuleux et un appareil de Golgi abondants témoignent d'une forte
activité de synthèse de substances protéiques. Un réticulum endoplasmique lisse abondant et formant
des citernes dilatées, associé à des mitochondries à crêtes tubulaires et de nombreuses gouttelettes
lipidiques, est le signe d'une forte activité de synthèse de substances de nature lipidique. Une densité
élevée de vésicules cytoplasmiques, des gouttelettes lipidiques nombreuses ou d'abondantes inclusions
indiquent une fonction de stockage de substances respectivement protéiques, lipidiques et glucidiques.
La présence de replis membranaires, comme les microvillosités ou les replis basaux, ainsi que l'abondance
de vésicules intracellulaires, indique une spécialisation des cellules dans la réalisation d'échanges de
matière. La richesse en mitochondries témoigne du caractère actif des échanges. Très souvent, les
cellules spécialisées dans les échanges sont en outre volumineuses et montrent une polarité structurale
liée à leur polarité fonctionnelle. La possession de protéines du cytosquelette abondantes révèle une
spécialisation dans le mouvement. Les cellules sont alors capables de se déformer ou présentent des
structures douées de mobilité comme les cils, replis membranaires soutenus par des axonèmes.
Si ces considérations permettent de caractériser la plupart des cellules, il faut noter que certains types
cellulaires ont des organisations tout à fait originales comme les gamètes et les cellules sen sorielle s.
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