Le cycle de la vie humaine du point de vue de la biologie cellulaire

« Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire)
Le cycle de la vie humaine du point de vue de la biologie cellulaire
Cellule du cœur
Photo de myofibrilles (fibres minuscules) d’une cellule du muscle cardiaque, colorée avec
des anticorps monoclonaux. Les cellules du cœur disposent d’un réseau de myofibrilles qui
leur permettent de se contracter. Les fibrilles forment une sorte de chaîne constituée des
mêmes éléments que l’on trouve également dans d’autres tissus musculaires.
© Photothèque CNRS – MERCADIER, Jean-Jacques / PERRICAUDET, Michel
Cellules à bâtonnet
Photo de cellules à bâtonnet (en vert) présentes dans la rétine de l’œil, prise avec le
microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Très sensibles à la lumière, les
cellules à bâtonnet réagissent déjà à une faible source lumineuse, raison pour laquelle elles
sont responsables surtout de la vision nocturne. Comme les cellules à bâtonnet,
contrairement aux cellules à cône (qui ne sont pas reproduites ici), ne distinguent pas les
couleurs, pour l’être humain tous les chats paraissent gris durant la nuit. Lorsque la lumière
atteint une cellule à bâtonnet, une réaction chimique envoie une impulsion électrique au nerf
optique, qui à son tour transmet l’information au cortex visuel situé dans le cerveau.
© QUEST/Science Photo Library
Cellules rénales
Photo de cellules rénales (podocytes) sur la surface du glomérule rénal (peloton capillaire),
prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Les podocytes
présentent des prolongements ramifiés, dit pédicelles (en rouge/brun). Les pédicelles des
podocytes adjacents s’enchevêtrent les uns dans les autres et forment de petites fentes, qui
recouvrent la membrane globulaire. Le glomérule est un peloton capillaire qui filtre le sang.
Un liquide est dissocié du sang qui, de son côté, traverse la fente de filtration. Après la
réabsorption de certaines substances, ce liquide est transporté vers la vessie sous forme
d’urine.
© Science Photo Library
Cellules capillaires de l’oreille interne
Photo de cellules capillaires présentes dans l’oreille interne (organe cortique), prise avec le
microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Cette structure sensible dans la
cochlée de l’oreille interne transforme les vibrations en impulsions nerveuses. Les trois
séries de cellules capillaires à l’extérieur présentent des groupes de stéréocils en forme de V
(en rouge), alors qu’une ligne de stéréocils indique des séries isolées de cellules capillaires
internes. Les cellules capillaires se trouvent entre deux membranes (non visibles) dans la
périlymphe. Les vibrations sonores transmises à partir de l’oreille moyenne amènent les
membranes à contracter leurs cellules capillaires, générant ainsi des impulsions nerveuses
qui parviennent ensuite au cerveau.
© QUEST/Science Photo Library
Cellules de la peau
Photo par immunofluorescence de cellules épithéliales (cellules de la peau qui se trouvent à
la surface). Les disques foncés représentent les noyaux des cellules. Les structures
jaunâtres correspondent à des mitochondries (les «poumons» des cellules).
© Carl Zeiss Light Microscopy
Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la
spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch
« Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire)
Gamète femelle
Photo en microscopie optique d’un gamète femelle humain arrivé à maturité (ovocyte) avec
son premier globule polaire (de forme ovale, au milieu à droite). Avant la maturation
(ovulation), le gamète femelle accomplit une division par méiose, dont résultent deux
cellules : l’ovocyte et un globule polaire. Ce globule polaire disparaît, alors que l’ovocyte se
développe et attend d’être fécondé. Autour de l’ovocyte on reconnaît une membrane
constituée de protéines, appelée zone pellucide.
© PASCAL GOETGHELUCK/Science Photo Library
Gamète mâle
Photo d’un gamète mâle humain (spermatozoïde), prise avec le microscope électronique à
balayage et munie de couleurs. Les minuscules gamètes mâles sont produits par les
testicules et fécondent les gamètes femelles (ovules). Les spermatozoïdes possèdent une
tête arrondie, qui contient le matériel génétique (ADN), et un flagelle allongé, qui leur permet
de se déplacer. Environ 300 millions de spermatozoïdes sont émis pendant l’éjaculation d’un
homme..
© Science Photo Library
Le spermatozoïde féconde l’ovule
Photo prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs de deux
gamètes mâles (en orange) qui cherchent à féconder un gamète femelle (en bleu). Lors de la
fécondation les femmes ne produisent habituellement qu’un seul ovule, alors que les
hommes libèrent environ 300 millions de spermatozoïdes, qui doivent traverser l’utérus pour
atteindre l’ovule. Seulement quelques centaines des spermatozoïdes y parviennent et
atteignent l’ovule qui est logé dans la trompe de Fallope. Seul un spermatozoïde arrive à
pénétrer dans l’ovule et à se fondre avec le noyau de celui-ci. Dès que la fécondation a eu
lieu, la membrane de l’ovule érige une barrière empêchant d’autres spermatozoïdes de
pénétrer.
© PASCAL GOETGHELUCK/Science Photo Library
Embryon âgé de 6 jours (cellules souches embryonnaires)
Photo d’un embryon humain au stade de développement précoce (six jours après la
fécondation), prise avec le microscope électronique à balayage et munie de couleurs. On le
reconnaît sur l’extrémité d’une épingle (en bleu, normalement l’embryon se niche dans
l’utérus). L’embryon est recouvert par la zone pellucide (en lilas, moelleuse), une membrane
constituée de protéines, qui à l’origine entourait l’ovule non fécondé. La surface de la zone
pellucide est inégale, mais intacte. Au sixième jour l’embryon devrait déjà s’être débarrassé
de cette membrane et présenter une cavité dite blastocoele.
© DR VORGOS NIKAS / Science Photo Library
Cellules souches neuronales
Photo en microscopie optique de cellules souches neuronales. On distingue le tissu nerveux
embryonnaire constitué de cellules souches neuronales. Les cellules souches sont les
précurseurs de toutes les cellules qui se forment dans les tissus spécialisés du corps. Une
différenciation des cellules souches peut être obtenue en laboratoire à l’aide d’éléments de
croissance chimiques. La recherche dans le domaine des cellules souches a pour but
d’utiliser les cellules souches pour remplacer les cellules de tissus malades ou d’organes
atteints.
© KLAUS GULDBRANSEN/Science Photo Library
Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la
spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch
« Les voies de l’immortalité? » : la voie des sciences naturelles (biologie cellulaire)
Cellules de moelle osseuse (cellules souches adultes)
Photo de cellules souches dans la moelle osseuse, prise avec le microscope électronique à
balayage et munie de couleurs. Ces cellules sont désignées comme des cellules souches
multipotentes, car elles sont les précurseurs de tout type de cellules sanguines. Pendant le
développement de cellules sanguines, les cellules souches se différencient par un processus
appelé hématopoïèse. Elles deviennent soit des globules rouges (érythrocytes), soit trois
types de globules blancs (leucocytes, granulocytes ou monocytes). La formation de cellules
sanguines dans la moelle osseuse est d’importance capitale, car leur durée de vie est très
courte. A titre d’exemple, les globules rouges meurent en moyenne au bout de 120 jours.
© EYE OF SCIENCE/Science Photo Library
Cellules nerveuses
Photo de cellules nerveuses (neurones, en brun clair), prise avec le microscope électronique
à balayage et munie de couleurs. Les neurones présentent un corps cellulaire (en bas à
gauche, en haut à droite), d’où partent plusieurs prolongements constitués d’un grand axone
(épais) et de nombreuses dendrites (plus minces). Dans l’organisme, les dendrites reçoivent
les impulsions bioélectriques, qui sont ensuite pondérées par le corps cellulaire et
transmises à l’axone. Les neurones permettent aux informations de circuler rapidement à
travers le corps.
© JUERGEN BERGER, MAX-PLANCK INSTITUTE/Science Photo Library
Globules rouges et blancs
Photo des deux types de cellules sanguines présentes dans le corps humain, prise avec le
microscope électronique à balayage et munie de couleurs. Le globule rouge (érythrocyte) est
derrière, le globule blanc (leucocyte) devant. Les cellules rouges discoïdes transportent
l’oxygène à travers le corps. Leur couleur est due à une protéine appelée hémoglobine.
Chaque millimètre cube de sang contient environ 5 millions de globules rouges. Les globules
blancs sont arrondis et présentent des microvilli (cils vibratiles) qui sortent de leur surface.
Ces globules réagissent principalement aux infections du corps.
© NIBSC/Science Photo Library
Cellule cancéreuse du poumon
Photo d’une cellule cancéreuse du poumon, prise avec le microscope électronique à
balayage et munie de couleurs. Les cellules cancéreuses se multiplient rapidement et de
manière incontrôlée, ce qui aboutit à des proliférations de cellules appelées tumeurs. Les
tumeurs envahissent un tissu et le détruisent. Le cancer du poumon fait partie des tumeurs
malignes les plus répandues. Son apparition est souvent liée à la consommation de tabac et
à l’inhalation de gaz industriels. Le cancer du poumon provoque de la toux et des douleurs
de poitrine, et peut se propager à d’autres organes du corps. Pour traiter un cancer du
poumon on peut recourir à une intervention chirurgicale, à la radiothérapie ou encore à
chimiothérapie.
© Science Photo Library
Texte de l’exposition „Les voies de l’immortalité? Dialogue avec la religion, les sciences naturelles et la
spiritualité“, 19.9.03-30.11.03 au Musée national suisse à Zurich. www.musee-suisse.ch