Troisième partie : avancées des sciences biologiques du 17éme au 19éme siècle

Le 17ème siècle: Epoque de description des observations microscopiques

Fin du 16 siècle :

Invention du microscope composé (1590), formé de trois tubes coulissants par les Hollandais Hans Janssen et son fils Zacarias (fabricants de lunettes). L’idée est venue en associant plusieurs lentilles pour observer le paysage à travers les vitres des fenêtres de leur atelier

 

Invention du microscope optique:

 

Antoni Van Leeuwenhoek, naturaliste Hollandais et marchand d’étoffes, inventa (1632) et développa la conception du microscope optique. Il est connu comme étant le père du microscope optique. Il fabriqua ses propres microscopes, constitués chacun d’une petite plaque de métal portant une lentille simple extrêmement convexe qui permettait d’observer l’objet monté sur une pointe très fine (figure 2). Avec un grossissement de x 266 et une résolution de1.35µm

Il fabriqua 247 modèles de microscopes optiques et 419 types de lentilles. L’objet est fixé sur une pointe pouvant être déplacée dans son plan en translation et rotation et le long de l’axe pour faire la mise au point. En 1680 Leeuwenhoek a fait les premières observations en microscopie optique avec un grossissement de 300 fois environ.

 

 

1ères observations de cellules vivantes :

 

Robert Hooke, peintre et physicien Anglais, s’intéresse en 1663 à la microscopie photonique en décrivant l’aiguillon de l’abeille. On lui doit l’invention des coupes pour l’observation en microscopie photonique. Il développa le microscope photonique et inventa pour la 1ère fois en 1665 le terme « cellule », qui veut dire petite chambre; suite à ses observations de fragments de liège. Sa contribution la plus importante fut la publication en 1664 de son livre Micrographia. C’est une collection de dessins d’objets observés au microscope photonique, c’est ce qui a rendu le microscope photonique populaire.

 

*Le microscope optique ou microscope photonique est un instrument d'optique muni d'un objectif et d'un oculaire qui permet de grossir l'image d'un objet de petites dimensions (ce qui caractérise sa puissance optique) et de séparer les détails de cette image (et son pouvoir de résolution) afin qu'il soit observable

 

 

 

 

Le 18ème siècle: Epoque de transition

Les globules animaux

Felice Fontana, biologiste et physiologiste Italien, a travaillé sur le venin de vipère et le mucus des poissons et des batraciens. 1751, Fontana a fait les premières observations du noyau dans le mucus d’une anguille. Qu’il a appelé globule animal ou globule sphérique. Fontana « voit le noyau sans y attacher d’importance ».

- Aucune avancée significative au 18ème siècle:

•       dans la conception de microscopes à meilleure résolution,

•        dans les techniques de la microscopie,

•       altération rapide des préparations de tissus qui a conduit à une absence de reproductibilité.

 

 

Le 19^ème siècle: l’âge d’or de la Biologie Cellulaire

La théorie du protoplasme :

Charles François Brisseau de Mirbel, botaniste Français, ses publications lui permettent d’être considéré comme le père de la Cytologie et de la Physiologie végétale. Il travaille sur des tissus végétaux et en conclut en 1809 que le contenu cellulaire est une gelée.

Félix Dujardin, biologiste Français, devient célèbre grâce à ses travaux sur les protozoaires, qui formeront plus tard la base de la parasitologie. Il observe la gelée et lui donne le nom de sarcode, qu’il remplaça en 1846 par le terme de protoplasme.

*La cytologie (du grec cytos + logos : étude des cellules) est l'étude des cellules isolées.

 

 

1-      Du protoplasme au Cytoplasme

Rudolph Albert Von Kölliker, médecin, cytologiste, anatomiste, histologiste, physiologiste, neuroscientifique et zoologiste Suisse, fut l'un des premiers à introduire des techniques microscopiques comme la fixation, le découpage et la coloration). Kölliker introduit le terme Cytoplasme en 1860 à la place de protoplasme, il appelle Nucléoplasme le contenu du noyau.

 

2. Du globule animal ou sphérique au noyau cellulaire!

Le noyau est une constante cellulaire : Robert Brown, botaniste Écossais, décrit pour la première fois en 1831, le noyau comme étant une constante cellulaire. Celui-ci correspond au globule sphérique sombre ou globule animal décrit par Felice Fontana en 1751. Robert Brown lui donne à la fin le nom de « nucleus » ou « noyau ». «Le noyau est un constituant fondamental et constant et non un phénomène occasionnel».

*Protoplasme = Substance qui constitue l'essentiel de la cellule vivante.

*Cytoplasme= Partie de la cellule qui entoure le noyau.

 

 

La théorie cellulaire :

Les scientifiques à l’origine de la théorie cellulaire : Lorenz Oken, Robert Remak, Matthias Jacob Schleiden, Théodore Schwann et Robert Virchow.

 

•       selon Lorenz Oken, entomologiste Allemand, l’organisme animal est un ensemble d’unités microscopiques indépendantes. Il publie dans son livre La Génération (1805) que «Tous les organismes naissent de cellules et sont formés de cellules ».  Citation de Lorenz Oken scientifique Allemand « Omni vivum e vivo » qui veut dire que « Tout ce qui est vivant vient du vivant ».

•       Robert Remak, embryologiste, physiologiste et neurologiste Allemand, a travaillé sur la pathologie des tumeurs cancéreuses. Il constitue les premières démonstrations irréfutables de la division cellulaire, publiées en 1855 : « tout se passe comme s’il se produisait au milieu de la cellule une ligature qui coupe la cellule en deux… ».

Il explique la division cellulaire simplement par: la division en deux du noyau, la séparation des deux noyaux, la segmentation de la cellule et la localisation des noyaux dans les cellules filles. Il rédige le 1er énoncé de la théorie cellulaire : « Toutes les cellules de l’organisme proviennent de la division de cellules préexistantes ».

 

 

•       Théodore Schwann, cytologiste et physiologiste Allemand, conçoit la notion de cellule pour le règne animal. Il montre que les cellules nerveuses sont recouvertes d’une gaine à structure cellulaire (gaine de Schwann).  Il étudie le cartilage animal et montre qu’il est cloisonné en compartiments qui contiennent des noyaux porteurs de nucléoles.  Il déduit que « la cellule est bien l’unité ultime des tissus animaux et végétaux ».

•       Matthias Jacob Schleiden, botaniste Allemand, publie en 1838 un article sur la phytogénèse où il décrit chez les plantes « les cellules comme étant des ensembles d’êtres individualisés et indépendants ».

•       Rudolf Virchow, médecin et pathologiste Allemand, il apporte la dernière touche à la théorie cellulaire et rédige l’énoncé final de la théorie cellulaire: « La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle de tous les tissus vivants ».