Leçon n°4

Un produit de l'évolution du vivant (l'œil) et pathologies associées

  I.  Le cristallin, un tissu spécialisé dans l'accommodation

1) Le cristallin, un des milieux transparents de l'œil

2) Les propriétés du cristallin (transparence et convergence) tiennent aux cellules qui le composent

3) Pathologies associées au cristallin

 

Documents :
L'œil et son organisation => vidéo d'une dissection de l'œil*  (d'après un TPE), une maquette pour visualiser l'œil en 3D et une animation pour resituer les éléments essentiels.
L'œil et son organisation => schéma de l'œil
Lettre du médecin spécialiste (Ophtalmologiste) au médecin généraliste relatant l'état de santé de Sidonie C.
Le cristallin en tant que lentille => logiciel "L'oeil" [Attention ! Ne choisir que le module "pupille, cristallin" : 2/5]  et organisation cellulaire du cristallin rendant compte de sa transparence (& Bordas :   doc 2 page 304). Pour aller plus loin : les cellules "en lames de parquets" et leur structure membranaire : aquaporine et connexons.
Formation d'une image nette sur la rétine => formation d'une image en vision diurne et crépusculaire, vérification de la compréhension de cette formation, rôle des diverses parties de l'œil dans la formation de l'image, l'accommodation : une propriété qui implique l'organisme, les limites de l'accommodation (Punctum remotum et Punctum Proximum), l'accommodation et l'âge du sujet , deux défauts de vision (myopie et hypermétropie).
 Rôle du cristallin et des muscles ciliaires dans l'accommodation => logiciel "L'oeil" [Attention ! Ne choisir que le module "formation des images" : 4/5]  et organisation du cristallin et de ses attaches rendant compte de l'accommodation (& Bordas :  doc 1 page 304).
  Les pathologies du cristallin (& Bordas :  doc 4 page 305),  leur traitement chirurgical  => cataracte (& Bordas :  document page 318), myopie et hypermetropie (& Bordas :  document  page 318) ou correction par des lentilles  de la myopie et de l'hypermétropie.

 

Pour aller plus loin... d'autres animations et documents. L'étude de ces document est facultative, mais on peut, à la maison enrichir le compte rendu de TP par les conclusions tirées de ces nouveaux apports :

détermination du champ visuel d'un individu,

formation d'une image rétinienne : vérification de la compréhension de la formation d'une image sur la rétine, 

deux causes de la cataracte : dégradation des cristallines et modification des canaux aquaporines / connexons,

les cellules du cristallin : & Bordas : doc 3 page 305.  

 

 

  II. La rétine, un tissu spécialisé dans la photoréception

1) Structure de la rétine et localisation des photorécepteurs

2) Propriétés et répartition des photorécepteurs (cônes et bâtonnets)

       a) propriétés des photorécepteurs

       b) répartition des photorécepteurs

3) Vision des couleurs et pathologies associées

 

Documents :
Le petit déjeuner de Mathieu et ses 3 copains, les 3 Daltons.
Structure de la rétine et localisation des photorécepteurs => observation microscopique d'une préparation (coupe de rétine), photographie de secours, la rétine a une architecture complexe (d'après & Bordas :  doc 1 page 306), les photorécepteurs de la rétine (d'après & Bordas :  doc 2 page 307), logiciel "L'oeil" [Attention ! Ne choisir que le module "photorécepteurs" : 3/5], aspect de la rétine selon sa localisation dans l'œil,  localisation de la genèse d'un message nerveux visuel au niveau de la rétine, localisation de la genèse d'un message nerveux visuel au niveau des 2 types de photorécepteurs. [Pour aller plus loin : genèse d'un message nerveux visuel à partir de l'excitation d'un pigment (exemple des bâtonnets)]
Répartition et propriétés des cônes et des bâtonnets => localisation des cônes et des bâtonnets dans la rétine,  rôles des bâtonnets et des cônes, sensibilité des cônes  aux différentes radiations du spectres (d'après & Bordas :  doc 3 page 309 - haut de page).  
Vision des couleurs et pathologies associées => vision colorée : sommation de 3 couleurs élémentaires, une pathologie : le daltonisme (d'après & Bordas :  doc 3 page 309 -  bas de page), retour aux pathologies des 3 frères Dalton.

 

  III. Les pigments rétiniens, un produit de l'évolution

1) Les opsines sont exprimées par des gènes

       a) localisation des gènes des opsines

       b) retour au Daltonisme : effets des mutations des gènes des opsines

2) Les gènes des opsines : une famille multigénique

3) Les gènes des opsines permettent d'établir des parentés

 

Documents :
Le cauchemar de Mathieu et l'interprétation du rêve par le professeur Gaylubio.
Localisation des gènes des opsines chez l'Homme et mise en évidence de leurs similitudes et de leurs différences => Les gènes des opsines (d'après & Bordas :  doc 3 page 309), le gène : fragment d'ADN (rappel de 2nde),  étude comparée des gènes des 3 opsines chez l'Homme à l'aide de "Phylogène" (notice du logiciel "Phylogène" et fichier "gènes des opsines de l'Homme") [attention : voir "conseils de réalisation" pour l'utilisation de ce fichier].
Signification des similitudes entre gènes =>  les familles multigéniques, logiciel "Phylogène" application aux opsines humaines,  diaporama expliquant l'histoire de la famille multigénique des opsines, un schéma muet (format .jpg) de l'arbre de filiation des opsines chez l'Homme.   
Les opsines chez quelques Mammifères (choix des espèces : Homme, Chimpanzé, Samiri, Souris et Macaque) => étude comparée des opsines bleues de l'Homme et de quelques Mammifères à l'aide de "Phylogène" (notice du logiciel "Phylogène" et fichier "opsine bleue de quelques vertébrés"), la vision dichromatique et trichromatique chez les Mammifères, un arbre phylogénétique des Mammifères muet (format .jpg), fiches signalétiques des 5 Mammifères (format .jpg) à découper et à coller.

 

Pour voir d'autres séquences d'ADN ou de protéines avec "Anagène" et "Phylogène"

Anagène (.edi) : étude de familles multigéniques des pigments rétiniens : les 3 opsines chez l'Homme (version ADN, version protéines),  les 3 opsines + Rhodopsine chez l'Homme (version ADN, version protéines), les 3 opsines + Rhodopsine chez le Macaque (version ADN, version protéines), les opsines ml chez le Singe Cébus (version protéine).

Anagène (.edi) : étude des parentés à partir de l'étude des pigments rétiniens : l'opsine bleue chez Homme, Macaque, Chimpanzé, Saimiri et Souris (version ADN),  l'opsine bleue chez quelques Primates : Homme, Bonobo, Chimpanzé, Gorille, Macaque, Alouate, SAIMIRI, Cébus (version protéines), opsine M/L et S (bleue) chez Callithrix, Saimiri et Cébus  (version protéine),  l'opsine rouge chez deux individus A et E de l'espèce humaine (version ADN, version protéines).

Phylogène (.aln) : étude de familles multigéniques des pigments rétiniens : les 3 opsines chez l'Homme (version ADN),  les 3 opsines + Rhodopsine chez l'Homme (version ADN, version protéines).

Phylogène (.aln) : étude des parentés à partir de l'étude des pigments rétiniens : l'opsine bleue chez Homme, Macaque, Chimpanzé, Saimiri et Souris (version ADN),  l'opsine bleue chez quelques Vertébrés : Homme, Bonobo, Chimpanzé, Gorille, Macaque, Saimiri, Cébus, Boeuf, Rat, Souris. (version protéines).
 
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