Ces jumeaux de l'[popupdefinition id=2261]esp&egrave;ce[/popupdefinition] Gonocerus acuteangulatus sont &acirc;g&eacute;s de deux heures seulement. Ils mesurent trois millim&egrave;tres de longueur.&copy; Kurt Wirz, 6e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

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Les frères punaises de l'espèce Gonocerus acuteangulatus

Chez les espèces eucaryotes : Groupe d'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.L'espèce est l'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques, biochimiques et génétiques, communes.Espèce, un ensemble d'individusLes espèces sont regroupées en genres et divisées en sous-ensembles dénommés variétés, races, souches ou populations. Le recensement des espèces et de leur biodiversité relève de la systématique, leur nomenclature de la taxinomie.Chez les procaryotes, il n'y a pas de notion d'inter fécondité, et l'espèce n'est pas définie de cette manière mais à partir de critères d'identité ou de proximité des génomes ou de certaines séquences d'ADN.

Espèce

Le mot numérique a été officiellement retenu par la Commission d’enrichissement de la langue française pour se substituer officiellement à digital. Il vient du latin numerus qui signifie le nombre. Il s’agit d’un langage issu de systèmes binaires (groupes zéro et un). Il renvoie à la révolution numérique qui s’est accélérée au tournant du XXIe siècle.La révolution numérique, un évènement comparable à la découverte de l’imprimerieLa révolution numérique est un phénomène d’ampleur comparable à la découverte de l’imprimerie par Gutenberg au XVe siècle ou à la révolution industrielle de la fin du XVIIIe siècle. On peut la dater de l’invention du modèle par le mathématicien britannique Alan Turing en 1936. Le Colossus (premier calculateur électronique fondé sur le système binaire), créé en 1943 dans la banlieue de Londres, en est le fruit direct. On peut résumer en quelques dates la révolution numérique :1971 : invention du microprocesseur et envoi du premier courriel électronique ;1981 : le premier ordinateur personnel apparaît dans les foyers ;1983 : commercialisation du premier téléphone mobile par Motorola ;la révolution numérique s’accélère à partir des années 1990 par la démocratisation des inventions conçues précédemment (smartphone, ordinateur personnel, courriels, Internet, etc.).L’usage du numérique s’est considérablement banalisé Quelque 4,54 milliards et 5,19 milliards de personnes dans le monde utilisent respectivement Internet et les téléphones portables. 49 % de la population mondiale fait appel aux réseaux sociaux (3,8 milliards de personnes), 99 % par le biais d’un mobile. En dehors des spams, 293 milliards de courriels sont envoyés quotidiennement dans le monde. La France n’est nullement en retard : 83 % de sa population est connectée à Internet, 84 % possède un smartphone.Le numérique touche tous les aspects de la vie sociale. © mrmohock, Adobe StockÀ quoi sert l’informatique ? Les usages du numérique sont comparables à ceux de l’imprimerie en 1914 : aucun aspect de l’activité économique, sociale, culturelle, stratégique ou politique ne leur échappe, et l’on observe le même type de fracture entre les pays qui en ont démocratisé les usages et ceux qui peinent à les rattraper.Toute la vie sociale est inondée par le numérique En retenant l’exemple de la France, plus de la moitié de sa population lit la presse en version numérique, 60 % de ses entreprises sont passées au Big Data, 400.000 étudiants et salariés se forment par le biais des Mooc, et le numérique représente 5,5 % du PIB. L’État et les collectivités locales ont donné l’exemple puisque la France constitue la première place européenne pour l’e-administration. La contestation politique et sociale fait appel aux réseaux numériques.La fracture numérique illustre les retards de développement La fracture numérique désigne les inégalités d’accès à Internet et aux technologies de l’informatique. Elle touche les zones rurales et les pays pauvres : à peine 28 % de la population africaine est connectée à Internet. On parle d’illettrisme électronique ou d’illectronisme.Comment fonctionne le numérique ? La banalisation des objets numériques dans les sociétés s’appuie sur la diffusion du World Wide Web (Web), des réseaux de télécommunication et la miniaturisation des ordinateurs. Le développement des réseaux est au cœur de cette révolution.Internet et le World Wide Web au cœur des réseaux numériques Le Web est le système hypertexte qui fonctionne grâce à Internet, réseau informatique mondial fondé sur la commutation de paquets. Les protocoles de transferts de données sont les langages qui permettent à l’information de circuler dans l’air, grâce à des fibres optiques et des câbles métalliques.Les appareils numériques Le modèle de Turing est à l’origine de la révolution matérielle du numérique qui se manifeste sous la forme d’ordinateurs, de smartphones, de tablettes, etc.

Numérique

5942_les-freres-punaises-de-l-espece-gonocerus-acuteangulatus

La plante [popupdefinition id=6795]carnivore[/popupdefinition] Utricularia gibba, que l'on peut observer la &laquo; bouche &raquo; ouverte sur cette image, est une [popupdefinition id=2261]esp&egrave;ce[/popupdefinition] aquatique flottante. Les petits [popupdefinition id=394]invert&eacute;br&eacute;s[/popupdefinition] qui ont le malheur de toucher ses poils sont emprisonn&eacute;s en moins d'une milliseconde. Les pi&egrave;ges fournissent aussi un habitat confortable pour des [popupdefinition id=2178]algues[/popupdefinition] vertes unicellulaires, que l'on peut observer sur l'image. Le rouge provient de la fluorescence inn&eacute;e de la [popupdefinition id=112]chlorophylle[/popupdefinition].[popupdefinition id=7777]Microscope confocal[/popupdefinition] (grossissement 100 x).&copy; Igor Siwanowicz, 1er prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olumpusbioscapes.com/">www.olumpusbioscapes.com</a>

La bouche ouverte de la plante carnivore Utricularia gibba

Les algues sont des organismes capables de pratiquer la photosynthèse et vivant majoritairement dans un milieu aquatique (marin ou dulcicole), ce sont donc des végétaux. Elles sont dépourvues de tige, de racine, de feuille ou de fleur.
Description des algues
Des milliers d’espèces d'algues sont unicellulaires et de tailles microscopiques, elles constituent le phytoplancton. Elles sont à la base des réseaux trophiques aquatiques, i.e. des chaînes alimentaires. D’autres espèces multicellulaires peuvent atteindre des tailles impressionnantes. La kelp géante possède par exemple des thalles (des « feuilles ») pouvant atteindre 45 mètres de long.
Classification des algues
Il s’agit d’un groupe polyphylétique incluant des organismes procaryotes (les cyanobactéries) et eucaryotes. Ces derniers sont répartis en plusieurs taxons dont les plus importants sont :
les algues bleues ;les algues brunes ;les algues rouges ;les algues verte. 
De nombreuses espèces sont comestibles pour l’Homme ou les animaux. Elles servent également d’engrais dans les régions littorales où elles sont récoltées sur les plages. Plusieurs projets essaient d’exploiter les algues pour la production de biocarburant. Certaines algues sont devenues invasives, comme la Caulerpa taxifolia.

Algue

Nom féminin du grec khloros = vert et phullon = feuille. Pigment vert des végétaux permettant la photosynthèse composé d'un anneau porphyrine avec un atome de magnésium lié au complexe. Cette molécule est fondamentale dans le processus de photo-oxydation , processus par lequel la lumière est transformée en énergie chimique disponible pour la cellule. Il y a plusieurs sortes de cholophylle nommées a, b, c, d dont les longueurs d'onde d'activation ne sont pas tout à fait les mêmes.

Chlorophylle

Un microscope confocal est un microscope optique ayant pour mission de réaliser des images de très faibles profondeurs de champ, appelées coupes optiques. 
Technique du microscope confocal
Avec un microscope optique classique, si un objet est épais, il n’est possible d’obtenir une image nette que d’une partie de l’objet qui est dans le plan focal. Les plans focaux situés dessous ou dessus rendent l’image floue.
Le principe du microscope confocal est d’éliminer la lumière provenant de coupes optiques supérieures et inférieures, à l’aide de trous d’épingles situés à la source de la lumière et avant le détecteur. Pour ce faire, on place un diaphragme devant le détecteur, dans le plan focal conjugué au plan focal de l'objectif (d'où l'attribut « confocal »). Ainsi, seule la lumière provenant du plan focal atteint le détecteur.
La source lumineuse est un laser, qui balaye point par point l'objet à analyser. Dans sa configuration « réflexion », il utilise un miroir semi-réfléchissant, qui réfléchit le rayon provenant de l'objet vers un détecteur. Ce dernier peut ainsi mesurer l'intensité lumineuse de chaque point et la stocker dans un ordinateur.
Une fois que le balayage selon les abscisses et les ordonnées est effectué, et qu'une image à deux dimensions est obtenue, le plateau contenant l'objet est déplacé d'un incrément dz, et le balayage recommence. Ainsi, on mémorise des « tranches », qui peuvent par la suite être traitées informatiquement pour obtenir des images à trois dimensions de l'objet.
Utilisation du microscope confocal
La résolution est meilleure qu'avec un microscope optique classique (180 nanomètres en largeur et 400 à 600 nanomètres en profondeur). Les images sont aussi beaucoup plus nettes.
Le microscope confocal est beaucoup utilisé en biologie moléculaire pour déterminer l’interaction entre deux protéines (FRET) ou la localisation subcellulaire de certaines protéines.

Microscope confocal

Un invertébré désigne un animal qui n'a pas de colonne vertébrale. Les insectes, les crustacés, les mollusques, etc. sont des invertébrés alors que les poissons, les reptiles, les oiseaux, les batraciens et les mammifères sont des vertébrés (ils ont une colonne vertébrale).Quelles sont les caractéristiques des invertébrés ?Les invertébrés sont des animaux qui ne possèdent pas de colonne vertébrale ou de vertèbres. Ils représentent la grande majorité des espèces animales sur Terre et se distinguent par plusieurs caractéristiques :
Absence de colonne vertébrale : contrairement aux vertébrés, qui possèdent une colonne vertébrale, les invertébrés n'ont pas cette structure osseuse pour soutenir leur corps.
Diversité anatomique : les invertébrés présentent une grande diversité anatomique, allant des simples organismes unicellulaires aux créatures complexes telles que les céphalopodes, les arthropodes et les mollusques.
Exosquelette ou absence de squelette interne : de nombreux invertébrés possèdent un exosquelette externe, comme les insectes et les arachnides, tandis que d'autres, comme les mollusques, ont un squelette interne réduit ou totalement absent.
Symétrie variable : alors que certains invertébrés présentent une symétrie radiale, comme les étoiles de mer, d'autres présentent une symétrie bilatérale, comme la plupart des insectes et des vers.
Systèmes sensoriels variés : les invertébrés possèdent une gamme de systèmes sensoriels, y compris des organes sensoriels spécialisés pour la vision, l'odorat, le toucher et parfois l'audition.
Reproduction diversifiée : la reproduction chez les invertébrés peut être sexuée ou asexuée, et les modes de reproduction varient considérablement d'une espèce à l'autre, comprenant la ponte d'œufs, la fécondation externe ou interne, ainsi que diverses formes de développement embryonnaire.
Habitats variés : les invertébrés occupent une grande diversité d'habitats, allant des profondeurs océaniques aux déserts, en passant par les forêts tropicales et les milieux urbains.
Le terme invertébréToutefois, ce terme, qui a été inventé par Jean-Baptiste de Lamarck, n'a plus aucune valeur taxonomique dans la classification phylogénétique moderne. En effet, il s'agit d'un groupe paraphylétique. 

Invertébré

Un carnivore est un organisme qui se nourrit de tissus animaux, généralement de la viande (muscle), vivants ou morts (nécrophagie). 
Les carnivores sont aussi un ordre de mammifères dont les dents (crocs) ont évolué pour déchirer la viande. Cet ordre est composé du sous-ordre des caniformes (chiens, ours, phoques…) et de celui des féliformes (chats, genettes, hyènes…).

Carnivore

5932_la-bouche-ouverte-de-la-plante-carnivore-utricularia-gibba

Vue lat&eacute;rale d'un [popupdefinition id=2257]embryon[/popupdefinition] de [popupdefinition id=18075]chauve-souris[/popupdefinition] de l'[popupdefinition id=2261]esp&egrave;ce[/popupdefinition] Molossus rufus. &Agrave; ce stade du d&eacute;veloppement embryonnaire, les ailes ont grandi et recouvrent les [popupdefinition id=14131]yeux[/popupdefinition]. C'est un peu plus tard que les doigts s'allongent afin de pouvoir contr&ocirc;ler les ailes.St&eacute;r&eacute;omicroscope&copy; Dorit Hockman, 2e&nbsp;prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

L'embryon de la chauve-souris Molossus rufus

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaireChamp lexical : yeux | globe oculaire

Œil

L’embryon désigne le premier stade du développement d'un œuf ou zygote, dans le règne animal ou végétal, jusqu’à la formation des principaux organes.
Développement de l’embryon
Issu d'une cellule unique, l'embryon se développe par divisions cellulaires successives (mitose). Il passe par divers stades du développement embryonnaire : morula (8-16 cellules), blastula, gastrula, neurula, avant de devenir un fœtus.
Développement de l’embryon humain
La phase embryonnaire chez l’Homme dure environ huit semaines. Elle commence au moment de la fécondation de l’ovule par le spermatozoïde. Environ quatre jours plus tard, l’embryon entre dans la morula. La différenciation cellulaire commence lors de la blastula, entre le cinquième jour et le septième jour après la fécondation. C’est à cette période que l’embryon s’implante dans l’utérus : on parle de nidation. Suivent aussitôt après la gastrulation, puis la neurulation.
Problèmes éthiques de la recherche sur les embryons humains
Dans les toutes premières phases du développement, les cellules de l’embryon ont la capacité de se transformer en n’importe quel type cellulaire, et constituent des cellules souches très prisées par la recherche biomédicale. De ce fait, les embryons humains soulèvent de nombreux problèmes éthiques. Personne potentielle dès sa conception, l'embryon acquiert le statut de personne humaine à un moment qui relève principalement de conceptions religieuses et philosophiques. Il en découle des attitudes et des opinions contrastées vis-à-vis de l'avortement ou des limites à imposer aux manipulations dont les embryons peuvent faire l'objet, que ce soit pour des objectifs de recherche ou pour des raisons médicales.
Malgré les réticences de certains, la recherche sur les cellules souches embryonnaires a été autorisée dans de nombreux pays, et des essais cliniques ont même été lancés. Après leur découverte et le début des premières polémiques, les scientifiques ont découvert de nouveaux moyens de recréer des cellules souches sans embryon, à partir de cellules somatiques.

Embryon

La chauve-souris est un mammifère volant, aussi appelé chiroptère, présent sur tous les continents. Le mot chiroptère provient du grec chiro qui signifie main, et pteros aile. Le vol est possible grâce à des replis de la peau entre les membres supérieurs et les chevilles : le patagium. Au niveau de la main, quatre doigts soutiennent le patagium tandis que le cinquième, le pouce, porte une griffe. Les chauves-souris peuvent aussi se déplacer à quatre pattes sur le sol.Les chauves-souris sont généralement des animaux nocturnes qui se nourrissent d’insectes. Comme tout mammifère, la chauve-souris allaite ses petits. La femelle n’a qu’un petit à la fois. En régions tempérées froides, les chauves-souris hibernent l’hiver. Vivant souvent en groupes, les chauves-souris se rassemblent dans des grottes ou sur des arbres. Quand un grand nombre de chauves-souris vivent dans la même grotte, des excréments s’accumulent au sol : le guano. Le pied de la chauve-souris lui permet de s’accrocher facilement à un support, si bien qu’elle passe une grande partie de sa vie la tête en bas.Un millier d’espèces au mondeLa famille des chauves-souris comprend environ un millier d’espèces réparties en deux sous-ordres :les mégachiroptères, aussi appelés « renards volants », avec par exemple les roussettes qui sont frugivores. D’après l’ONF, la plus grande chauve-souris au monde est Pteropus vampyrus avec 1,7 mètre d’envergure ;les microchiroptères, qui sont surtout insectivores, mais avec aussi des animaux frugivores, nectarivores, piscivores ou hématophages comme les vampires. Les microchiroptères comprennent, par exemple, les rhinonolphes, les murins (Myotis), les noctules, les pipistrelles.Chauve-souris et écholocalisationLes chauves-souris sont capables de voler dans l’obscurité. Pour se diriger, elles émettent des ultrasons et analysent leur écho. Cette écholocalisation est possible grâce au sens de l’audition et à des adaptations morphologiques, au niveau des narines et des oreilles (pavillons). L’émission des ultrasons se fait par des vibrations du larynx en direction de la narine, la cavité nasale servant d’amplificateur. 

Chauve-souris

5934_l-embryon-de-la-chauve-souris-molossus-rufus

Sur cette image, on peut observer plusieurs microalgues vertes unicellulaires appartenant au groupe des Desmidiales. Ce dernier comprend une quarantaine de genres et environ 6.000 [popupdefinition id=2261]esp&egrave;ces[/popupdefinition] mesurant entre 10 [popupdefinition id=5146]microm&egrave;tres[/popupdefinition] et 0,3 millim&egrave;tre de longueur. Le rouge provient de la fluorescence inn&eacute;e de la [popupdefinition id=112]chlorophylle[/popupdefinition].[popupdefinition id=7777]Microscope confocal[/popupdefinition] (grossissement 400 x)&copy; Igor Siwanowicz, 3e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Les Desmidiales, des microalgues vertes unicellulaires

Un micromètre, de symbole µm, vaut 10-6 m soit 0, 000 001 mètre. L'utilisation du mot micron a été retirée du Système Internationale en 1968.

Micron

5936_les-desmidiales--des-microalgues-vertes-unicellulaires

Voici une coupe transversale color&eacute;e d'un [popupdefinition id=12057]bourgeon[/popupdefinition] d'une fleur de lys.&copy; Spike Walker, 4e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition. <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Le bourgeon de la fleur de lys en couleurs

Les bourgeons sont formés en fin d’été et en automne.
Le bourgeon est un des lieux de la plante les plus riches en méristème. Il existe deux grands types de bourgeons :
les bourgeons terminaux ou bourgeons apicaux localisés à l'extrémité des tiges et qui assurent la croissance en longueur de ces dernières ;les bourgeons secondaires ou bourgeons latéraux ou encore axillaires, responsables de la ramification.
Coupe macro d'un bourgeon de pin. © DR
Bourgeons et port des arbres
Le port des arbres se distingue de celui des arbustes par la croissance privilégiée des bourgeons terminaux ou distaux (les plus éloignés du tronc) chez les arbres alors que ce sont les bourgeons proximaux (les plus proches de la première insertion sur le tronc) qui se développent et donnent leur port aux arbustes.
L'acrotonie est le terme réservé à la morphogenèse qui privilégie la croissance des bourgeons terminaux. Ainsi, chez un arbre, jeune sujet, pendant les premières années, seul le bourgeon terminal se développe pour former une tige sur laquelle les premières ramifications ne subsisteront pas.
C'est à partir d'un certain nombre d'années que les bourgeons latéraux les plus proches du bourgeon terminal vont se développer pour former le premier verticille de rameaux. La tige va donc se développer à partir du bourgeon terminal et les bourgeons latéraux qui en sont les plus proches donneront le second verticille de rameaux.
 Bourgeon terminal en macro. / Bourgeon terminal en coupe transversale. © DR
La même morphogenèse va se mettre en place sur les rameaux du premier verticille, c'est-à-dire que le rameau va s'allonger à partir du bourgeon terminal, tandis que des rameaux de rang 2 vont se développer à partir des bourgeons latéraux les plus proches du bourgeon terminal. Le même phénomène va se reproduire d'année en année.
Le bourgeon et le jardinier
Si l’arbre construit sa charpente et développe ses branches, nous lui demandons surtout de fructifier. L’évolution du bourgeon en branche, en fruit est conditionné par la quantité de sève dont il dispose : beaucoup pour fabriquer du rameau, moins pour faire un fruit. Ce paradoxe s’explique par le fait que la fructification est une forme de la maturité.
 Bourgeon floral de chou fleur. © Licence de documentation libre GNU, version 1.2
Le bourgeon à bois qui reçoit peu de sève, se transforme en dard, et, l’année suivante, en bourgeon à fruit pour la troisième année. Mais le dard est instable et l’apport de sève doit rester faible pour qu’il se transforme en bourgeon à fruit. Une fois établi, le bourgeon à fruit est irréversible. Même s’il subit les effets d’une taille courte, il produira un fruit. Cette propriété est utilisée pour la conduite des espaliers.
Nous observerons donc, sur un arbre adulte, les trois formes du bourgeon : l’œil à bois, le dard, le bourgeon à fruit.

Bourgeon

5938_le-bourgeon-de-la-fleur-de-lys-en-couleurs

Sur cette image de [popupdefinition id=149]fibroblastes[/popupdefinition] d'[popupdefinition id=2257]embryons[/popupdefinition] de souris, on peut observer les filaments d'[popupdefinition id=2929]actine[/popupdefinition] (en rouge) ainsi que l'[popupdefinition id=87]ADN[/popupdefinition] (en bleu). Les [popupdefinition id=197]mitochondries[/popupdefinition] sont devenues vertes et fluorescentes &agrave; la suite de l'expression sp&eacute;cifique de la [popupdefinition id=6571]Green Fluorescent Protein[/popupdefinition] (GFP) dans ces organelles.Structured Illumination Microscopy ([popupdefinition id=1320]SIM[/popupdefinition]) &agrave; fluorescence (grossissement 60 x)&copy; Dylan Burnette, 5e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Des fibroblastes fluorescents

La mitochondrie est un organite cellulaire eucaryote.Structure de la mitochondrieIl est actuellement admis que la mitochondrie serait apparue par endocytose d’une bactérie par une cellule ancestrale (théorie endosymbiotique). En effet, la mitochondrie possède un génome à ADN sur un chromosome circulaire, dont les gènes ressemblent à ceux portés par les bactéries.La mitochondrie est un organite de forme ovoïde, délimitée du cytoplasme par deux membranes superposées :une membrane externe où la présence de nombreuses porines (protéines en forme de canaux) permet le passage de molécules,une membrane interne, repliée de telle façon à créer de nombreuses invaginations qui augmentent la surface de la membrane sans accroître le volume de la mitochondrie. C’est sur cette membrane que sont localisées les usines de la respiration cellulaire.La matrice de la mitochondrie est délimitée par la membrane interne. Une mitochondrie mesure de 1 à 10 µm de long.Schéma descriptif de la structure mitochondriale : 1. : membrane interne ; 2. : membrane externe ; 3. : espace intermembranaire ; 4. : matrice. © Tatoute, Wikimedia, CC by-sa 3.0Rôle de la mitochondrieLa mitochondrie est le lieu de la respiration cellulaire. Celle-ci est un ensemble de réactions qui permettent de convertir le glucose en molécule énergétique, l’ATP. Ce processus comprend plusieurs étapes, dont le « cycle de Krebs », un ensemble de réactions métaboliques qui a lieu dans la matrice de la mitochondrie. L’enzyme qui produit l’ATP se trouve dans la membrane interne de la mitochondrie. Pour ces raisons, la mitochondrie est souvent qualifiée d’usine énergétique de la cellule.Symptômes des maladies mitochondrialesLes maladies mitochondriales sont un groupe de troubles génétiques rares qui affectent le fonctionnement normal des mitochondries. Les symptômes de ces affections peuvent varier considérablement en fonction du type de maladie mitochondriale et des cellules touchées. Les symptômes communs incluent une fatigue persistante, des problèmes musculaires, des troubles de la coordination, des problèmes neurologiques, et parfois des dysfonctionnements organiques. Ces symptômes résultent souvent du déficit en ATP, perturbant les processus cellulaires vitaux.Quelles sont les causes des maladies mitochondriales ?Les maladies mitochondriales sont généralement causées par des mutations génétiques dans l'ADN mitochondrial ou nucléaire. L'ADN mitochondrial est hérité de la mère, et toute mutation dans ces gènes peut entraîner des dysfonctionnements des mitochondries. Les causes peuvent être héréditaires ou survenir spontanément. Les mutations affectant les protéines impliquées dans la chaîne respiratoire mitochondriale sont courantes, compromettant ainsi la capacité des mitochondries à produire de l'ATP de manière efficace. Certaines maladies mitochondriales peuvent se manifester dès la petite enfance, tandis que d'autres peuvent apparaître à l'âge adulte.Comment traiter les maladies mitochondriales ?Actuellement, il n'existe pas de traitement curatif pour les maladies mitochondriales. Cependant, la gestion des symptômes et le soutien médical peuvent contribuer à améliorer la qualité de vie des personnes atteintes. Les approches thérapeutiques incluent souvent des stratégies visant à atténuer les symptômes spécifiques, telles que la supplémentation en vitamines et en cofacteurs, la thérapie génique, et la physiothérapie pour maintenir la fonction musculaire. La recherche dans le domaine des thérapies mitochondriales est en constante évolution, avec des efforts visant à développer des traitements plus ciblés pour corriger les défauts mitochondriaux.

Mitochondrie

La carte SIM est aussi appelée subscriber identification module. Il s’agit d’une carte à puce logée dans un téléphone portable. Elle est capable de se connecter au réseau de l’opérateur et contient des informations sur l’abonné. Elle peut contenir des informations sur les applications que contient le téléphone, c’est aussi elle qui garde en mémoire le numéro de téléphone de l’abonné. Il existe différents formats de cartes SIM. On retrouve la Micro-SIM, la Mini-SIM ou la Nano-SIM. Si la carte SIM a pu révolutionner la vie quotidienne de millions de personnes, c’est grâce à l’inventeur de la carte à puce Roland Moreno, qu'en 1974, cette innovation technologique voit le jour. Il a donc posé les bases pour que la carte SIM soit développée dans le futur. En effet, il faut attendre 1991, pour que l’entreprise allemande Giesecke+Devrient mette au point la carte SIM. En vendant les cartes SIM à une marque finlandaise, Nokia, l’ère du smartphone fait ses débuts. À quoi sert une carte SIM ?Lorsque vous allez vous procurer un téléphone portable, il vous sera fourni avec une carte SIM pour enregistrer vos données et vos numéros de téléphone. Si vous changez votre téléphone, mais que vous avez envie de garder vos contacts, c’est tout à fait possible. En effet, si l’opérateur vous donne une nouvelle carte SIM, vous pourrez transférer les données sur votre nouvelle carte SIM, tout en gardant le même numéro. Pour que votre téléphone fonctionne et que vous puissiez appeler et envoyer des SMS, la carte SIM est une composante essentielle au bon fonctionnement de votre téléphone. Il faut savoir que depuis quelques années, il est indispensable de présenter un document d’identité lorsque vous souhaitez vous procurer une carte SIM. Cette obligation légale fait suite aux mesures antiterroristes prises par l’État français. En fonction du modèle de votre téléphone, vous pourrez avoir différents formats de cartes SIM. Alors que la première carte SIM était assez imposante de plusieurs centimètres, aujourd’hui les tailles des cartes SIM ont bien été réduites puisque la Nano-SIM fait seulement 1,5 centimètre de longueur et que la e-SIM fait moins d’un centimètre. Les cartes SIM existent en plusieurs formats. © West_photo, Adobe StockComment fonctionne une carte SIM ? Une carte SIM comprend un numéro IMSI, ce dernier contient un code pays, un identifiant opérateur et l’identifiant de l’abonné. Ainsi, cette puce intelligente contient les informations du fournisseur chez lequel vous êtes : orange, free, SFR... Ainsi, en stockant vos données, vous allez pouvoir connecter un appareil à un seul numéro unique. D’ailleurs, la carte SIM est l’élément essentiel qui fait fonctionner votre téléphone portable. Si vous n’avez pas de carte SIM dans votre appareil, alors vous n’aurez pas de numéro et vous ne pourrez envoyer de SMS ou appeler. La carte SIM est dotée d’une mémoire propre qui permet de stocker les contacts, mais également d’enregistrer des SMS dans sa mémoire. Au début de la carte SIM, la mémoire n’était que de quelques Ko alors qu’aujourd’hui, on trouve des cartes SIM jusqu'à 128 Ko chez certains smartphones Samsung ou Apple.Champ lexical : subscriber Identity Module | sIM

Carte SIM

La GFP, pour green fluorescent protein, est une protéine fluorescente verte issue de la méduse Aequorea victoria.
Constituée de 238 acides aminés, la protéine se replie sous forme d'un tonneau. 
Elle possède un pic d'excitation majeur à une longueur d'onde de 395 nanomètres (bleu), et un pic mineur à 475 nanomètres. Ainsi excitée, elle réemet la lumière à une longueur d'onde de 498 nanomètre (lumière verte). 
Très utilisée en biologie cellulaire, elle peut être fusionnée à d'autres protéines d'intérêt pour déterminer leurs localisations sub-cellulaires ou identifier les partenaires avec qui elles interagissent, par exemple.
Des protéines fluorescentes sont dérivées de la GFP et possèdent des propriétés physiques différentes, qui leur permettent de fluorescer dans d'autres couleurs.
Le prix Nobel de chimie a été attribué à ses découvreurs, en 2008.
Champ lexical : protéine GFP | green fluorescent protein | protéine fluorescente verte

L’ADN signifie acide désoxyribonucléique, et constitue la molécule support de l'information génétique héréditaire.

Structure de l’ADN

L’ADN est une molécule très longue, composée d’une succession de nucléotides accrochés les uns aux autres par des liaisons phosphodiester. Il existe quatre nucléotides différents : l’adénosine, la cytidine, la guanosine et la thymidine, dont l’ordre d’enchaînement est très précis et correspond à l’information génétique.


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L'ADN a été découvert en 1953 par la chercheuse Rosalind Franklin, injustement oubliée pendant des décennies. Retracez son histoire dans Chasseurs de Science. © Futura

L’ADN est formé de deux brins complémentaires enroulés en hélice (double hélice). S’il peut prendre plusieurs formes (type Z et type A), l’ADN prend le plus souvent la forme B, où la double hélice possède les caractéristiques suivantes :

10,5 paires de bases par tour ;un pas de l’hélice (hauteur entre deux tours) de 0,34 nanomètres.

Schéma représentant l'ADN dans les chromosomes. © DP

 

La structure originale de l'ADN en double hélice lui permet de se dupliquer en deux molécules identiques entre elles et identiques à la molécule mère lors du phénomène de réplication qui a lieu avant la division cellulaire. L’information génétique n’est ainsi jamais perdue, et peut se transmettre aux nouvelles générations via les cellules germinales.

L'ADN chez les eucaryotes

À une échelle un peu plus grande, chez les organismes eucaryotes, l'ADN forme des pelotes, les nucléosomes, où l’ADN est associé à des protéines, les histones. Le tout est bien enroulé et compacté sous la forme de chromosomes qui sont localisés dans le noyau des cellules.

On en trouve également dans certains organites comme la mitochondrie et le chloroplaste.

L'ADN chez les procaryotes

L'ADN des procaryotes (bactéries, archées) est similaire à celui des eucaryotes, mais il n'est pas associé à des histones et baigne dans le cytoplasme. Il est aussi le plus souvent sous forme de chromosomes circulaires.

Rôle de l’ADN dans l’hérédité

Cette molécule en forme de double hélice contient l'information génétique et s'avère essentielle pour le développement, le fonctionnement et la transmission des caractères héréditaires d'un organisme. L'ADN est organisé en gènes, qui sont des segments spécifiques de cette molécule, et chaque gène code pour une protéine ou une fonction biologique particulière.

Lors de la reproduction, les parents transmettent leur ADN à leur progéniture, assurant ainsi la transmission des caractéristiques génétiques d'une génération à l'autre. L'étude de l'ADN permet de mieux comprendre les mécanismes de l'hérédité, de diagnostiquer des maladies génétiques et d'ouvrir des perspectives passionnantes dans le domaine de la médecine génomique.

ADN : comment survient une maladie génétique ?

Une maladie génétique se manifeste lorsque des anomalies ou des mutations se produisent dans l'ADN d'un individu, altérant ainsi le fonctionnement normal de certaines protéines ou de processus biologiques. Ces mutations peuvent être héritées des parents ou survenir spontanément lors de la formation des cellules reproductrices ou au cours du développement de l'individu. Ces altérations génétiques peuvent affecter la structure ou la régulation des gènes, entraînant des problèmes de santé variés.

Les maladies génétiques peuvent être héritées de manière autosomique dominante (lorsqu'un seul allèle muté suffit à causer la maladie) ou récessive (où les deux allèles doivent être mutés). L'ADN joue donc un rôle central dans le développement des maladies génétiques en dictant la composition génétique de chaque individu et en influençant leur prédisposition aux maladies héréditaires

L'importance de l'ADN dans la génétique

L’ADN est le support de l’information génétique, c'est-à-dire qu’il porte des milliers de gènes sous la forme de succession de nucléotides. Le code génétique permet d’associer chaque triplet de bases à un acide aminé particulier. Chez l’Homme, on estime le nombre de gène codant pour des protéines à 40.000, mais il existe aussi des morceaux d’ADN codant pour des ARN, pour des séquences régulatrices de l’expression des gènes…

L'ADN est composé de gènes, ces segments spécifiques qui renferment les instructions nécessaires à la synthèse des protéines et à la régulation de divers processus biologiques. Comprendre l'ADN permet ainsi de décoder les mécanismes de l'hérédité, d'identifier les mutations responsables de maladies génétiques, et d'explorer les relations entre les génomes et les caractéristiques physiques ou phénotypiques des individus. Cette connaissance a des implications majeures en médecine, en biologie évolutive, et dans le développement de traitements personnalisés. Ainsi, l'ADN est le fondement même de la génétique moderne, ouvrant des portes importantes pour la recherche scientifique et l'amélioration de la santé humaine.

L'actine est une protéine musculaire qui agit en synergie avec la myosine et qui intervient dans le processus de contraction musculaire.On trouve également de l'actine dans le cytosquelette de toutes les cellules, où elle assure une fonction voisine, servant à générer des mouvements internes (comme le déplacement des chromosomes lors de la division cellulaire) et des déformations de la membrane cellulaire (protubérances ou invaginations).L'actine est une protéine globulaire qui polymérise pour former des filaments longs et fins, appelés microfilaments ou filaments d'actine (F-actine). Chaque filament est constitué de monomères d'actine globulaire (G-actine) arrangés en hélice. Cette structure filamenteuse est dynamique, capable de polymériser et de dépolymériser en réponse à divers signaux cellulaires, ce qui permet à la cellule de modifier sa forme et de se déplacer.Rôle de l'actine dans la contraction musculaireDans les cellules musculaires, l'actine joue un rôle crucial dans la contraction musculaire. Les filaments d'actine interagissent avec les filaments de myosine pour créer des ponts croisés, qui génèrent la force nécessaire à la contraction. Ce processus est régulé par les ions calcium et des protéines associées comme la troponine et la tropomyosine. Lorsque le muscle est stimulé, les ions calcium se lient à la troponine, provoquant un changement de conformation qui déplace la tropomyosine et expose les sites de liaison sur l'actine pour la myosine, permettant ainsi la contraction musculaire.Importance de l'actine dans la biologie cellulaireL'actine ne se limite pas aux muscles ; elle est également cruciale dans de nombreuses autres fonctions cellulaires. Elle participe à la division cellulaire (cytocinèse), au mouvement des cellules (migration cellulaire), et au maintien de la forme cellulaire. L'actine forme le réseau sous-membranaire qui supporte la membrane plasmique et joue un rôle dans la signalisation cellulaire et le transport intracellulaire. Les dysfonctionnements du cytosquelette d'actine peuvent entraîner des maladies telles que des troubles musculaires et des cancers.Actine et pathologiesDes anomalies dans la structure ou la régulation de l'actine peuvent conduire à diverses pathologies. Par exemple, des mutations dans les gènes codant pour l'actine ou les protéines associées peuvent provoquer des myopathies, des maladies caractérisées par une faiblesse musculaire. De plus, le dysfonctionnement du cytosquelette d'actine est impliqué dans la progression de certaines formes de cancer, où il joue un rôle dans la migration et l'invasion des cellules tumorales.

Actine

Un fibroblaste est une cellule peu différenciée, précurseur du tissu conjonctif. Au cours du développement embryonnaire, les fibroblastes dérivent de cellules du mésenchyme. 
Les fibroblastes sont présents dans le derme où ils produisent les composants de la matrice extracellulaire comme les fibres de collagène et l’élastine. Il existe une douzaine de molécules de collagènes différentes (collagène I, II, III, IV, VII…) mais dans le derme se trouvent les collagènes I et III. Le collagène et l’élastine contribuent à la souplesse et la résistance de la peau. Les fibroblastes sécrètent aussi des facteurs de croissance et la substance fondamentale qui contient des glycosaminoglycanes (comme l’acide hyaluronique), des protéoglycanes et de la fibronectine. Les fibroblastes communiquent avec les éléments de la matrice extracellulaire grâce à des récepteurs : les intégrines.
Rôle des fibroblastes dans le vieillissement de la peau et la cicatrisation
Au cours du vieillissement de la peau, le nombre de fibroblastes a tendance à diminuer. Le rapport entre les fibres de collagènes III et I évolue. Les éléments de la matrice extracellulaire (collagène, fibres élastiques, glycosaminoglycanes) diminuent. La peau s’amincit, elle devient moins élastique, des plis (rides) apparaissent.
Les fibroblastes interviennent aussi dans la

Fibroblaste

5940_des-fibroblastes-fluorescents

Chez cette [popupdefinition id=2119]larve[/popupdefinition] de moucheron du genre Chaoborus, la musculature a &eacute;t&eacute; rendue visible gr&acirc;ce &agrave; une technique sp&eacute;ciale d'illumination.Polarized light microscopy, (grossissement 100 x).&copy; Charles Krebs, 7e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Une larve de moucheron du genre Chaoborus

Chez les animaux, une larve est une forme jeune dont la morphologie, et souvent le mode de vie, sont très différents de l'adulte. Le début de la vie de la larve commence par l’éclosion de l’œuf. Les larves existent chez les espèces d’animaux au développement indirect, chez qui de grandes transformations (métamorphoses) doivent avoir lieu pour obtenir un adulte. Lors de ces changements, l’animal peut changer de milieu de vie (par exemple le têtard et la grenouille), et/ou de régime alimentaire (par exemple la chenille et le papillon). 
Chez les animaux à développement direct, le jeune à la naissance est un juvénile qui ressemble à l’adulte. De manière générale, seul l’adulte est capable de se reproduire, et non les larves et juvéniles.
Exemple de larves d'insectes
Chez les insectes, la larve subit plusieurs mues avant de devenir un adulte. Comme les arthropodes possèdent un exosquelette peu extensible, leur croissance se fait par étapes. À chaque mue, la larve abandonne une exuvie. La métamorphose permettra l’apparition des caractères sexuels secondaires et des ailes pour les espèces ailées. 
On distingue plusieurs types d’insectes en fonction de leur développement larvaire :
les insectes hétérométaboles : le changement est progressif, la taille augmente progressivement au fil des stades larvaires. Une mue larvaire donne naissance à l’adulte ou imago. C’est le cas des phasmes, sauterelles, criquets, blattes, mantes, termites, psoques, cigales, grillons… ;les insectes holométaboles : un état intermédiaire au repos, la nymphe, sépare la larve de l’adulte. C’est le cas du papillon. Beaucoup de chenilles sont phytophages et se nourrissent de végétaux, d’autres sont entomophages et mangent d’autres insectes (pucerons…) ; les xylophages s'attaquent au bois. Les adultes papillons se nourrissent de liquides comme le nectar des fleurs.

Larve

5944_une-larve-de-moucheron-du-genre-chaoborus

Ces bouts de queue de souris ont &eacute;t&eacute; color&eacute;s avec diff&eacute;rents marqueurs : vert pour les poils, rouge pour les cellules en division et bleu pour les noyaux cellulaires.[popupdefinition id=7777]Microscope confocal[/popupdefinition]&copy; Yaron Fuchs, 8e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Des queues de souris multicolores

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Cette [popupdefinition id=2119]larve[/popupdefinition] de trichopt&egrave;re appartient &agrave; l'[popupdefinition id=2261]esp&egrave;ce[/popupdefinition] Sericostoma personatum, qui vit dans l'[popupdefinition id=6619]eau douce[/popupdefinition], le [popupdefinition id=6009]sable[/popupdefinition] ou sous les pierres. Afin de prot&eacute;ger son corps mou contre les agressions, cet [popupdefinition id=2305]insecte[/popupdefinition] fabrique une sorte de tube form&eacute; de grains de sable. Les larves sont parfois utilis&eacute;es pour mesurer le taux de pollution dans les &eacute;tendues d'eau. En effet, elles ne survivent pas &agrave; une pollution trop &eacute;lev&eacute;e, ce qui est un indicateur de la qualit&eacute; de l'eau.St&eacute;r&eacute;omicroscope (grossissement 15 x)&copy; Fabrice Parais, 9e prix 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

La tête effrayante d’une larve de trichoptère

Le sable est un matériau granulaire composé de particules (quartz, micas, feldspaths) issues de la dégradation de roches. La dimension des grains de sable est comprise entre 1/16e de millimètre et 2 millimètres.
Sable artificiel
Le sable peut également être obtenu de façon artificielle, par découpage et/ou broyage mécanique de roches. Ses grains sont généralement plus anguleux que ceux du sable naturel qui ont été soumis au lissage du vent et de l’eau.
Propriétés physiques du sable
Les matériaux granulaires comme le sable, notamment lorsqu’ils sont secs, présentent des propriétés physiques tout à fait particulières. Des propriétés qui se situent à mi-chemin entre celles des fluides et celles des solides. Ainsi, par exemple, le sable épouse-t-il parfaitement la forme du récipient dans lequel on va le verser, tout comme le ferait l’eau. En revanche, il peut s’écouler par avalanches successives si la pente dépasse un angle de 30 degrés.
Économie du sable
Le sable est l’un des matériaux les plus utilisés au monde. Il sert entre autres de matière première pour la fabrication du verre. Il est également utilisé comme abrasif dans le processus de nettoyage industriel de pièces métalliques. D’un point de vue touristique, il réjouit les vacanciers qui se dorent sur les plages de sable fin et les enfants qui se régalent à construire des châteaux de sable.

Sable

Du point de vue de la salinité, une eau douce est une eau dont la salinité est inférieure à 0,5.
Du point de vue de la dureté, une eau douce est une eau dont le titre hydrotimétrique (TH) est inférieur à 15°f. C'est donc une eau pauvre en calcium et magnésium.

Importance de l'eau douce dans les écosystèmes
L'eau douce est essentielle à la vie sur Terre. Présente principalement dans les lacs, les rivières, les étangs, les marais et les aquifères, elle constitue seulement environ 2,5% de toute l'eau sur Terre, dont une grande partie est stockée sous forme de glaciers ou de neiges perpétuelles. Les écosystèmes d'eau douce jouent un rôle crucial dans la biodiversité, offrant habitat, nourriture et eau pour une multitude d'espèces animales et végétales.

Cycle hydrologique et régénération de l'eau douce
L'eau douce est également une partie intégrante du cycle hydrologique, où elle s'évapore des surfaces aquatiques, se condense dans l'atmosphère, puis retombe sur terre sous forme de précipitations. Ce processus naturel de circulation et de renouvellement de l'eau est vital pour maintenir non seulement les habitats naturels, mais aussi pour les ressources en eau des populations humaines.

L'utilisation de l'eau douce par les humains
Les applications de l'eau douce sont multiples et essentielles à divers secteurs. Principalement, l'agriculture, l'industrie, et le secteur résidentiel dépendent énormément de cette ressource limitée.

 Agriculture: L'irrigation consume la majorité de l'eau douce utilisée mondialement, permettant la culture de nourriture même dans les régions arides.
 Industrie: L'eau est utilisée comme refroidisseur, solvant et agent de nettoyage dans plusieurs processus industriels.
 Usage domestique: De la cuisine à la toilette, l'eau douce est une composante quotidienne indispensable au bien-être humain.


Défis environnementaux et conservation
Malgré son importance vitale, l'eau douce est une ressource sous pression due à la croissance démographique et économique. La pollution, le surpompage des aquifères, la déforestation, et les changements climatiques menacent sa qualité et sa disponibilité. Face à ces défis, la conservation de l'eau douce et la gestion durable s'imposent comme des impératifs urgents.
Des mesures telles que la mise en œuvre de technologies plus économes en eau, la réutilisation traitée de l'eau, la protection des zones humides qui rechargent les aquifères, et l'éducation des populations sur l'importance de cette ressource sont vitales pour sa préservation.

L'impact des changements climatiques sur les ressources en eau douce
Les changements climatiques représentent une menace significative pour les ressources en eau douce. La modification des régimes de précipitations et l'augmentation des températures globales affectent la disponibilité de l'eau, provoquant sécheresses et pénuries dans de nombreuses régions du monde. L'élévation des températures peut également affecter la qualité de l'eau, en augmentant les risques de prolifération d'algues toxiques et en diminuant l'oxygène disponible, nuisible à la vie aquatique.

Alors que le monde avance, il est crucial que les politiques de gestion de l'eau douce et les technologies de conservation évoluent pour répondre aux défis présents et futurs. Sensibiliser au rôle irremplaçable de l'eau douce dans notre écosystème et auprès des besoins humains, est un pas de plus vers un avenir durable pour tous.

Eau douce

Les insectes sont des arthropodes dont le corps est divisé en trois segments (tête avec une seule paire d'antennes, thorax et abdomen de 11 segments au maximum). Par ailleurs, ils possèdent trois paires de pattes à l’état adulte, ce qui signifie que ce sont également des hexapodes.
Plus de 830.000 espèces sont connues, mais certains spécialistes estiment qu'il doit en exister entre 10 et 30 millions. Parmi elles, plus de 9.000 espèces de fourmis ont été dénombrées.
Les insectes et leurs modalités de mue
Durant leur développement, les insectes réalisent toute une série de mues, selon trois modalités :
 les amétaboles : aucun changement de forme n'a lieu durant la croissance des insectes de ce groupe, autrement dit les larves sont semblables aux adultes ; les hémimétaboles : il survient une métamorphose imparfaite lors de la dernière mue, ce qui signifie que les larves ressemblent beaucoup aux adultes (exemple : les grillons) ;les holométaboles : ces insectes ont une métamorphose parfaite, les larves étant fort différentes des adultes (ou imagos), notamment du point de vue de leur écologie (cas de l'asticot et de la mouche).

Insecte

5948_la-tete-effrayante-d-une-larve-de-trichoptere

Sur cette image, on peut apercevoir des agr&eacute;gats de cellules canc&eacute;reuses de la [popupdefinition id=6144]prostate[/popupdefinition].[popupdefinition id=7777]Microscope confocal[/popupdefinition] (grossissement 40 x)&copy; Louisa Windus, mention honorable 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

Des cellules cancéreuses empaquetées

La prostate appartient au système reproducteur masculin.
Fonction de la prostate
La prostate est une glande qui contribue, par la sécrétion du liquide prostatique, à la production du sperme. Le liquide prostatique (qui correspond à 20% du volume du sperme) est incolore, isotonique, contenant du calcium, des protéines ainsi que du zinc, de l’acide citrique et des phosphatases acides. Le zinc, qui jouerait un rôle fondamental dans le pouvoir fécondant des spermatozoïdes, est extrait de la circulation sanguine par la prostate. 
La prostate se contracte durant l’éjaculation et se rétracte durant la miction.
Structure de la prostate
La prostate est un organe situé juste au-dessous de la vessie. C’est un organe fibromusculaire et glandulaire ayant la forme d’une châtaigne de consistance ligneuse. La prostate grandit au moment de la puberté grâce aux hormones androgènes et mesure à l’âge adulte environ 2 centimètres sur 3 et pèse environ 20 grammes. 
Elle est traversée d’une part par les canaux éjaculateurs, et d’autre part par l’urètre. Il s’agit donc d’un organe qui constitue un véritable carrefour des voies urinaires et génitales.
La prostate est divisée en plusieurs zones dont les plus importantes sont la zone de transition (lieu de développement de l’hyperplasie bénigne de la prostate) et la zone périphérique (lieu d’origine du cancer).

Prostate

5954_des-cellules-cancereuses-empaquetees

Certaines images sont difficiles &agrave; interpr&eacute;ter. Sur celle-ci par exemple, on ne croirait pas au premier abord qu'il s'agit de la trompe, ou [popupdefinition id=8715]proboscis[/popupdefinition], d'une mouche verte et bleue (Calliphoridae).&copy; Michael Gibson, mention honorable 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

La trompe ou proboscis de la mouche Calliphoridae

Du grec proboscis : trompe. Les éléphants, qui possèdent une trompe, font partie de l’ordre des proboscidiens. Le Sphinx tête-de-mort émet des sons en faisant passer de l’air dans son proboscis.

Proboscis

5950_la-trompe-ou-proboscis-de-la-mouche-calliphoridae

Le [popupdefinition id=2386]pollen[/popupdefinition] de la mol&egrave;ne noire, ou Verbascum nigrum, est bien prot&eacute;g&eacute; lorsque l'organe m&acirc;le de la fleur, appel&eacute; [popupdefinition id=2264]&eacute;tamine[/popupdefinition], est referm&eacute;.Reflected light microscopy&copy; Jens Petersen, mention honorable 2013, Olympus BioScapes [popupdefinition id=584]Digital[/popupdefinition] Imaging Competition, <a href="http://www.olympusbioscapes.com/" target="_blank">www.olympusbioscapes.com</a>

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L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaire

On regroupe sous le terme d’« univers » l’ensemble de tout ce qui existe. Cet ensemble est régi par un certain nombre de lois.
L’histoire de l’univers commence il y a quelque 13,7 milliards d’années dans une soupe extrêmement dense et chaude. Les lois de la physique telles que nous les connaissons n’ont pas cours au sein de cette soupe. Survient alors une brusque expansion – qui se poursuit encore aujourd’hui, à moindre vitesse – qui donnera naissance aux étoiles, aux galaxies, aux planètes et à tous les autres corps célestes.
Univers : des réponses et des questions
Avec le modèle du Big Bang notamment, la cosmologie, cette science qui étudie l’univers dans l’espace et le temps, a pu répondre à quelques questions concernant son origine et son évolution. Cependant, des questions essentielles sur l'univers sont encore posées : quelle est la taille de l'univers ? Quelle est la nature de la matière noire (ou matière sombre) ?
Avec la découverte de l'expansion de l’univers sont nées d’autres questions : à quelle vitesse cette expansion se produit-elle ? y a-t-il accélération ? ou bien ralentissement ? Futura-Sciences a interrogé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples. © Futura-Sciences
Big Bang et expansion de l'univers
À la question de savoir quel sera le futur de l’univers, la réponse ne semble pas évidente. Plusieurs théories coexistent pour l’instant. Celle du Big Crunch prévoit que l’avenir du cosmos se jouera à l’inverse de ce qu’a été le Big Bang.
Certains pensent plutôt que l’univers subirait à l’infini des phases d’expansion suivies de phases de contraction, selon la théorie connue sous le nom de Big Bounce. Une autre théorie cosmologique, celle du Big Rip, propose un scénario encore différent selon lequel toutes les structures de l’univers finiraient par se disloquer sous l’effet d’une expansion de plus en plus rapide, entraînée par une mystérieuse énergie noire. Quant au Big Freeze, il prévoit que l'expansion de l'univers se poursuivra indéfiniment.

Univers

Le microscope électronique utilise le même principe de lentilles et de faisceaux qu’un microscope optique.Caractéristiques du microscope électroniqueCe qui varie, c’est que le microscope électronique est doté de lentilles électromagnétiques et d'un faisceau d’électrons, alors qu’un microscope optique utilise un faisceau de lumière et des lentilles en verre.La résolution des microscopes électroniques est beaucoup plus grande (le grossissement atteint 2 millions de fois, contre 2.000 fois avec un microscope optique).Rôle du microscope électroniqueLe microscope électronique joue un rôle déterminant dans la visualisation et l'analyse de structures à une échelle microscopique, voire nanométrique. En utilisant un faisceau d'électrons pour sonder les échantillons, le microscope électronique permet d'obtenir des images d'une résolution extrêmement élevée, bien au-delà de ce qui est possible avec les microscopes optiques traditionnels.Grâce à cette capacité, il est largement utilisé dans divers domaines scientifiques tels que la biologie cellulaire, la physique des matériaux, la nanotechnologie et la chimie, pour examiner des échantillons avec une précision sans précédent. En fournissant des détails fins sur la structure et la composition des échantillons, le microscope électronique aide les chercheurs à mieux comprendre les propriétés et les interactions à l'échelle microscopique, ce qui est essentiel pour de nombreuses applications de recherche et de développement dans les sciences et l'ingénierie.Les différents microscopes électroniquesIl existe plusieurs sortes de microscope électronique. Les plus connus sont :le microscope électronique en transmission qui envoie un faisceau d'électrons à travers une mince section de l'échantillon fournissant des informations sur sa structure interne à une résolution atomique ;le microscope électronique à balayage qui utilise un faisceau d'électrons pour balayer la surface de l'échantillon, et les électrons réfléchis ou émis par l'échantillon sont détectés pour former une image en trois dimensions de sa surface.Différences avec le microscope photonique Un microscope photonique, également appelé microscope optique, est un instrument utilisé pour observer des échantillons à une échelle microscopique en utilisant la lumière visible ou d'autres formes de radiation électromagnétique dans la gamme des longueurs d'onde visibles. Contrairement aux microscopes électroniques qui utilisent un faisceau d'électrons, les microscopes photoniques fonctionnent en faisant passer la lumière à travers un système de lentilles pour former une image agrandie de l'échantillon.Ils peuvent être équipés de différentes techniques d'imagerie et de contraste pour visualiser différents types de spécimens, tels que la fluorescence pour marquer des structures spécifiques dans des cellules biologiques, la transmission de lumière pour observer des échantillons transparents, ou la réflexion pour étudier des surfaces opaques. 

L’électron est une particule de matière douée d’une masse (9,1 10-31 kg, soit 0,511 MeV/c2, avec c la vitesse de la lumière exprimée en m/s) et chargée électriquement négativement (on la note e avec pour valeur -1,6 10-19 C) qui est l’un des composants des atomes avec les noyaux constitués de protons et de neutrons. À ce titre il est responsable des propriétés physiques et chimiques des gaz, liquides et solides (conductivité électrique, magnétisme, émission et absorption de la lumière, liaisons chimiques) et même d’un quatrième état de la matière, le plasma. Jusqu’à preuve du contraire, c’est une particule élémentaire au même titre que les quarks qui composent les neutrons et les protons. 
Ses propriétés sont décrites par les lois de la mécanique quantique et dans le cadre d’une théorie quantique des champs, le modèle électrofaible de Glashow-Salam-Weinberg, pilier du modèle standard de la physique des hautes énergies. La physique quantique lui donne donc aussi certaines propriétés ondulatoires comme le physicien français Louis de Broglie a été le premier à le comprendre en introduisant sa théorie des ondes de matière en 1923, ce qu’illustre l’expérience d’interférence popularisée par Richard Feynman.
La découverte de l'électron
Auparavant, les aspects corpusculaires de l’électron avaient été démontrés par plusieurs chercheurs dont en particulier le physicien britannique Joseph John Thomson qui fut en fait le découvreur de l’électron avec ses expériences menées de 1896 à 1897.
L’existence de charges électriques corpusculaire avait été soupçonnée depuis un certain temps et les physiciens George Stoney et George Fitzgerald avaient même proposé un nom pour ces corpuscules qui se manifestaient dans des phénomènes électrostatiques, en particulier lorsque l’on frotte de l’ambre. Comme ce matériau se nomme « ἤλεκτρον / êlectron » en grec, ils ont tout naturellement été conduits à « électron ». L’histoire de sa découverte est très riche comme le montre la vidéo ci-dessous.
 L’histoire de la découverte de l’électron. © Synchrotron SOLEIL
L’électron quantique, une clé de la technologie moderne
Techniquement, l’électron est un fermion possédant un moment cinétique intrinsèque, un spin de valeur ½ en unité définie par la fameuse constante de Planck. On le trouve sur des couches électroniques dans le modèle de l’atome proposé par Niels Bohr en 1913. L’existence de ces couches repose en fait sur l’existence d’une dualité onde-corpuscule dont la description se fait à partir des ondes de matière gouvernées par l’équation de Schrödinger. Il faut en fait tenir compte de la théorie de la relativité pour décrire ces ondes de matières et, comme l’a montré le physicien Paul Dirac avec son équation relativiste généralisant celle de Schrödinger pour un électron, cela implique tout à la fois l’existence du spin de l’électron et le fait qu’il doit exister une particule de même masse que l’électron mais avec une charge électrique positive : un antiélectron, une particule d’antimatière nommée positron.
Électrons et positrons sont supposés stables, ils interviennent dans certaines désintégrations d’autres particules qui font partie comme eux d’une famille que l’on appelle des leptons, des sortes de cousins plus lourds. La masse de l’électron serait donnée par l’existence du fameux boson de Brout-Englert-Higgs via des couplages de Yukawa tout comme dans le cas des quarks. L’électron est censé être ponctuel mais s’il possède une forme à une certaine échelle, cela pourrait s’expliquer par l’existence d’une

Électron

Le microscope est un instrument d'optique qui permet d'examiner des objets ou des éléments invisibles ou difficilement visibles à l'œil nu, grâce à une lentille.Inventé en 1595 par Zacharias JanssenInvention du microscopeL'invention de cet appareil reste contestée, plusieurs sources différentes se contredisant.En effet, l'invention de la lentille grossissante fonctionnant à la manière d'une loupe et permettant de grossir des détails, daterait du XVe siècle, mais il semblerait que le microscope fut inventé par Zacharias Janssen, un opticien hollandais, en 1595. Ce dernier aurait été le premier à combiner deux lentilles convexes, l'une ayant un effet grossissant, et l'autre une utilité oculaire. Son père l'aurait également aidé à mettre au point ce système. À cette époque, cet instrument sert avant tout à observer des bactéries ou des globules. Peu de temps après, en 1609, Galilée conçoit le sien, composé cette fois-ci d'une lentille convexe et d'une lentille concave, qu'il appela occhiolino. Le terme microscope, quant à lui, ne fut fixé qu'en 1645 par Demisiano.Évolution et utilisation du microscopePar la suite, l'outil évolua, tant au niveau de sa forme que de ses lentilles : en 1667, Robert Hooke réalise le premier modèle complet tel que nous le connaissons : composé d'une table, d'un système de mise au point et d'un éclairage à condenseur, l'appareil lui servira à découvrir la cellule. À cette époque, ce ne sont déjà plus deux, mais trois lentilles qui sont utilisées, fabriquées en verre coulé. À la fin du XVIIe siècle, Christiaan Huyghens réalise un nouvel instrument composé de deux lentilles corrigeant toute aberration chromatique. Utilisé en biologie et en médecine, le microscope a depuis permis la découverte de la division cellulaire, des agents pathogènes à l'origine des premiers vaccins, ou encore des bacilles de la lèpre et de la tuberculose. Un microscope c'est quoi ? Un microscope est un instrument scientifique utilisé pour observer ce qui est trop petit pour être vu à l’œil nu. Le terme est formé des mots grecs "micros" (petit) et "skopein" (observer, voir). Les premiers microscopes utilisaient des lentilles de verre, mais les dernières décennies ont vu naître différents types et sous-types de microscopes.Des lentilles sont déjà utilisées pour magnifier des objets depuis l’Antiquité lorsque Zacharias Janssen et son père Hans glissent 2 verres convexes dans un tube coulissant, inventant ainsi le microscope vers la fin du 16ème siècle, avec un grossissement x10. Par la suite les microscopes sont améliorés, notamment par les scientifiques Antoine van Leeuwenhoek et Robert Hooke.Au début des années 1930 les allemands Ernst Ruska et Max Knoll inventent le microscope électronique, technologie qui permet de dépasser la résolution des microscopes optiques. Dans les années 1980 d’autres microscopes sont mis au point comme le microscope à effet tunnel, le microscope à fore atomique ou le microscope numérique. Si la fonctionnalité d’un microscope ne change pas, les technologies utilisées sont donc en constante évolution. Un microscope, comment ça marche ? Le but d’un microscope est toujours de créer une image grossie d’un objet observé, mais la manière dont il fonctionne dépend des technologies utilisées. Il existe de nombreux types de microscopes dont voici les principaux. Le microscope optiqueSimilaire à un appareil photo, le microscope optique utilise un objectif fait de plusieurs lentilles et un oculaire. Il grossit plus ou moins l’image tout en séparant les détails pour être observable à l’œil. Il existe aujourd’hui plus d’une dizaine de types de microscopes optiques dont les meilleurs ont un grossissement x2000. Le microscope électroniqueDans un microscope électronique, l’objet est illuminé par un faisceau d'électrons. Les meilleurs microscopes électroniques peuvent atteindre un grossissement de 2 millions de fois. Le microscope à force atomiqueLe microscope à force atomique est un type de microscopes à champ proche. Il utilise l’interaction entre les atomes d’un objet à observer et ceux du bout d’une pointe. Un logiciel reconstruit ensuite une image de synthèse. Le microscope à force atomique permet de visualiser des détails de quelques nanomètres seulement. Le microscope numériqueCette technologie bon marché utilise une caméra numérique qui envoie l’image vers un moniteur branché via un câble USB. Il permet notamment de pouvoir être utilisé partout et facilement. Un microscope, à quoi ça sert ? Les microscopes sont utilisés dans divers domaines scientifiques pour observer ce qui est invisible à l’œil nu, comme des cellules, des bactéries, mais aussi des matériaux. Ils sont donc indispensables en :biologie;pétrographie (l’étude des roches);physique;métallurgie;médecine;science médico-légale;gemmologie (étude des pierres précieuses) et bijouterie;géologie et autres sciences environnementales.

Microscope

On désigne par le terme de « lumière visible » le spectre du rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil humain.
La lumière blanche
Les longueurs d’ondes de la lumière visible s’échelonnent d’environ 380 nm (violet) à 780 nm (rouge). Le spectre visible est obtenu par décomposition de la lumière blanche par un prisme. Les caractéristiques et les propriétés de la lumière sont étudiées dans le cadre de l'optique.
Vitesse de la lumière
La lumière se propage dans le vide ainsi que dans la matière ; sa vitesse de propagation dépendant du milieu dans lequel elle se déplace. Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse c de 3.108 m.s-1., c'est-à-dire 300.000.000 mètres par seconde, ou encore 300.000 kilomètres par seconde. La vitesse de la lumière dans le vide est l’une des constantes fondamentales de la physique.
Lumière, longueur d'onde et couleur
Autre caractéristique importante : sa longueur d’onde. Dans un milieu dispersif, celle-ci peut d’ailleurs influer sur la vitesse de propagation de la lumière. La longueur d’onde influe aussi sur la perception sensorielle de l’œil et donne ainsi à la lumière sa couleur.
Ondes électromagnétiques et photons : la dualité onde-corpuscule
D’un point de vue théorique, la lumière peut être représentée soit par des ondes électromagnétiques, soit par des photons. C’est ce que les physiciens appellent la dualité onde-corpuscule. Ainsi, certains phénomènes optiques (rayonnement du corps noir et loi de Planck, etc.) s’expliquent bien à l’aide de la théorie ondulatoire qui suppose que la lumière est une onde électromagnétique. Pour d’autres (effet photoélectrique, effet Compton, etc.), il faut supposer que la lumière est composée de corpuscules d’énergie nommés « photons ».
Physique : optique quantique et photons intriqués
La théorie quantique a formalisé cette surprenante dualité. Les photons possèdent à la fois les propriétés de particules – on peut les compter, par exemple – et celles d’ondes : ils peuvent interférer.
Les physiciens sont capables de manipuler des photons uniques ou des paires de photons dits intriqués. Ils étudient les phénomènes qui en découlent dans le cadre de l’optique quantique. Les applications potentielles sont prometteuses : cryptographie inviolable, calculs basés sur le qubit, etc.

Lumière

La résolution est utilisée en informatique pour désigner la densité de pixels d’une image. Elle s’exprime en ppi (pixels per inch) ou ppp (pixels par pouce) lorsqu’il s’agit de l’affichage d’un écran et en dpi (dots per inch) ou PPP (points par pouce) pour le rendu d’une imprimante ou d’un scanner. Les unités françaises étant très proches (ppp pour les écrans et PPP pour les impressions), la confusion est courante.Ne pas confondre « résolution » et « définition »Plus la résolution d’une image est élevée et plus elle apparaîtra détaillée et précise. Mais l’œil humain est limité et perçoit les détails d’une image jusqu’à une résolution maximale qui dépend de la distance à laquelle il se situe du sujet. À 20 cm, la précision maximale de l’œil humain correspond à une résolution de 380 dpi. À 1 m, elle est de 76 dpi et à 10 m, elle descend à 7,6 dpi. En termes mathématiques, on estime que le pouvoir de résolution de la vision humaine est d’environ une minute d’arc. Depuis 2012, Apple crée des produits dont les écrans sont qualifiés de « Retina ». Cela fait référence au fait que la résolution angulaire de ces écrans est proche ou supérieure au pouvoir de résolution de la vision humaine. Depuis, d’autres constructeurs proposent des écrans à la résolution plus élevée, ce qui n’est pas toujours justifié dans la mesure où l’œil est incapable de distinguer la différence.On observe couramment un abus de langage du terme « résolution », qui est utilisé par les fabricants, les vendeurs et les développeurs dans l’expression « résolution d’affichage », exprimée en pixels (par exemple 1920x1080 pour la Full HD). Dans ce cas, c’est le mot « définition » qui devrait être utilisé, pour désigner une quantité totale de pixels. Certains logiciels de graphisme de la suite Adobe utilisent le terme « dimension » d’image, tandis que Microsoft le nomme « largeur de trame ». 

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