Technologie et techniques biologiques Durée : 2 heures

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Franck Legaré
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1 Banque «Agro» Technologie et Biologie A 0504T Technologie et techniques biologiques Durée : 2 heures L usage d une calculette est interdit pour cette épreuve. MÉTHODES D ANALYSE MICROSCOPIQUE Les techniques microscopiques ont rendu possible l observation de cellules eucaryotes et procaryotes et la compréhension de l organisation des structures cellulaires. Le sujet se propose d aborder différentes techniques microscopiques et leurs applications : microscopie photonique conventionnelle, microscopie optique en fluorescence, microscopie électronique à transmission, microscopie électronique à balayage. I. Microscopie photonique conventionnelle Deux propriétés importantes de la microscopie photonique sont le grossissement et la limite de détection. Le grossissement dépend des caractéristiques physiques de la lentille objectif et de la lentille oculaire. La limite de détection D peut se calculer d après la formule suivante : D = 0,61λ / n. sin α λ : longueur d onde de la lumière incidente n : indice de réfraction du milieu d observation α : demi-angle d ouverture (document 1) I-1 Lors d une observation microscopique, expliquer pour chacun des facteurs λ, n et α, les gestes techniques permettant d augmenter la limite de résolution. I-2 L étude des cellules sanguines est couramment réalisée à partir d un frottis fixé et coloré par la méthode de May-Grünwald-Giemsa. La composition des colorants est la suivante : - colorant de May-Grünwald : éosinate de bleu de méthylène en solution dans le méthanol. - colorant de Giemsa : éosinate d azur de méthylène en solution dans le méthanol. 1/5

Le sujet se propose d aborder différentes techniques microscopiques et leurs applications : microscopie photonique conventionnelle, microscopie optique en fluorescence, microscopie électronique à

2 Le protocole de coloration du frottis sanguin est le suivant : - préparation d eau «neutre» : eau désionisée (acide) neutralisée par quelques gouttes d eau du robinet (basique), - fixation : recouvrir le frottis de colorant May-Grünwald : laisser agir trois minutes, - coloration au May-Grünwald : ajouter la même quantité d eau «neutre» sur la lame de façon à diluer le colorant au ½ et laisser agir une minute, - coloration au Giemsa : immerger la lame dans le colorant dilué en eau «neutre» ; laisser agir 20 minutes, - rinçage à l eau «neutre» et séchage. I-2-1 Donner l intérêt de l étape de fixation et indiquer le composant responsable de cette fixation. I-2-2 Expliquer le rôle de l eau «neutre» sur ces deux colorants. I-2-3 Le document 2 présente trois leucocytes. Justifier les aspects de chacune de ces cellules en précisant les affinités tinctoriales. Donner le nom de chaque cellule. II. Microscopie optique en fluorescence II-1 Enoncer le principe de la fluorescence. II-2 Annoter le schéma du microscope à épifluorescence présenté dans le document 3, à rendre avec la copie, justifier le rôle de chacun des éléments puis indiquer le trajet suivi par la lumière. II-3 La fluorescéine est un fluorochrome communément utilisé en biologie. Il s agit d une molécule sécrétée par certaines bactéries appartenant au genre Pseudomonas. Indiquer les milieux de culture et les conditions opératoires qui permettent, dans une démarche d identification, d exploiter cette caractéristique. II-4 La fluorescéine peut être utilisée à des fins de marquage cellulaire ou moléculaire. Indiquer sous forme d organigramme les grandes étapes d une telle application. III. Microscopie électronique III-1 Expliquer le principe des deux principales technologies de la microscopie électronique (microscopie à transmission et microscopie électronique à balayage) en indiquant en particulier les modes de préparation des échantillons. III-2 Le cryodécapage est une technique pratiquée en microscopie électronique. Préciser le principe et l intérêt de cette technique. III-3 Le document 4 présente trois microphotographies. Justifier la technologie utilisée dans ces différentes observations. 2/5

laisser agir une minute, - coloration au Giemsa : immerger la lame dans le colorant dilué en eau «neutre» ; laisser agir 20 minutes, - rinçage à l eau «neutre» et séchage.

3 DOCUMENT 1 Objectif Lamelle Objet Condenseur Diaphragme DOCUMENT 2 Leucocyte 1 Leucocyte 2 Leucocyte 3 3/5

4 DOCUMENT 3 (à rendre avec la copie) /5

5 DOCUMENT 4 Microphotographies obtenues en microscopie électronique Microphotographie 1 Microphotographie 2 Microphotographie 3 5/5

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