Dans un organisme pluricellulaire, les cellules sont regroupées en tissus qui forment à leur tour des organes. Les cellules d'un même tissu adhèrent souvent entre elles par une matrice extracellulaire.

Problématique

Comment l'organisation des matrices extracellulaires assure-t-elle la cohésion tissulaire ?

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Documents

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Doc. 1
La matrice extracellulaire des animaux.

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Elle est composée majoritairement de longues fibres de collagène, reliées entre elles par un réseau de protéines associées à des glucides. L'ensemble est relié à la membrane de la cellule grâce à des protéines membranaires : les fibronectines et les intégrines. Ce réseau permet l'adhérence des cellules entre elles, mais il permet aussi la communication et la protection des cellules.

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Doc. 2
La matrice extracellulaire des végétaux : la paroi végétale.

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Elle est composée majoritairement de longues fibres glucidiques de cellulose, reliées entre elles par d'autres glucides (hémicellulose, pectine). Ce réseau permet l'adhérence des cellules entre elles, mais aussi la protection des cellules contre les stress mécaniques ou hydriques. L'ensemble des parois donne au végétal sa rigidité, jouant le rôle de « squelette ».

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Travaux pratiques

Mettez en évidence différents types de parois au sein d'un même organe végétal en suivant le protocole.

Matériel :

Microscope optique ;
Tiges ou racines diverses ;
Moelle de sureau et lame de rasoir ou microtome ;
Eau de javel, acide acétique dilué (solution à 1 %), colorant carmin-vert d'iode ;
Verres de montre, pinceau, pinces fines, mini-passoire ;
Lames et lamelles ;
Dispositif d'acquisition numérique.

Protocole :

Réaliser une dizaine de coupes transversales très fines.
À l'aide d'une pince fine, mettre les coupes dans la mini-passoire et les placer ensuite dans les différents verres de montre en respectant les temps et l'ordre suivant :
- 1 min dans un verre de montre contenant de l'eau distillée (rinçage) ;
- 15 min dans un verre de montre contenant de l'eau de javel (décoloration) ;
- 1 min dans un verre de montre contenant de l'eau distillée (rinçage) ;
- 10 min dans un verre de montre contenant de l'eau acétique à 1 % ;
- 15 min dans un verre de montre contenant du carmin-vert d'iode ;
- 1 min dans un verre de montre contenant de l'eau distillée (rinçage).
Disposer les coupes sur une lame dans une goutte d'eau puis recouvrir d'une lamelle.
Placer la préparation microscopique sur la platine et la caler avec les valets.
Faire la mise au point au plus faible grossissement à l'aide de la vis macrométrique puis micrométrique.
Identifier une zone d'intérêt et passer aux plus forts grossissements.
Réaliser une photo d'une zone montrant le plaste à identifier.

Remarque : coloration au carmin-vert d'iode
Le carmin-vert d'iode colore en rose les parois riches en cellulose donc les parois des cellules de l'épiderme, du parenchyme et du phloème. Ce sont souvent des parois fines. Le carmin-vert d'iode colore en bleu ou vert les parois riches en lignine donc les parois des cellules du sclérenchyme et du xylème. Ce sont des parois épaisses et rigides.

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Doc. 3
Le syndrome d'Ehlers-Danlos.

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C'est une maladie génétique rare. La peau est souple et fragile.

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Doc. 4
Observations microscopiques de fibres de collagène.

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L'individu est atteint du syndrome d'Ehlers-Danlos.

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Travaux pratiques

Analysez le modèle moléculaire du collagène
avec LibMol
.

Protocole :

Aller sur le logiciel en ligne LibMol :
https://libmol.org/
Dans « Fichier », charger la molécule de collagène
Dans « Commandes », cliquer sur « Représenter » ;
Choisir « Ruban » et « Colorer » ;
Choisir « Chaînes » ;
On peut ainsi mettre en évidence les 3 chaînes enroulées qui constituent une fibre de collagène.

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Pistes d'exploitation

1. Comparez les matrices extracellulaires animales et végétales.

2. Expliquez les symptômes du syndrome d'Ehlers-Danlos.

3. Répondre à la problématique. Expliquez en quoi la structure des matrices extracellulaires permet aux cellules de s'organiser en tissus cohérents au sein des organes.

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Les matrices extracellulaires

Documents

Doc. 1La matrice extracellulaire des animaux.

Doc. 2La matrice extracellulaire des végétaux : la paroi végétale.

Travaux pratiques

Doc. 3Le syndrome d'Ehlers-Danlos.

Doc. 4Observations microscopiques de fibres de collagène.

Travaux pratiques

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Doc. 1
La matrice extracellulaire des animaux.

Doc. 2
La matrice extracellulaire des végétaux : la paroi végétale.

Doc. 3
Le syndrome d'Ehlers-Danlos.

Doc. 4
Observations microscopiques de fibres de collagène.