Une grande partie du monde vivant est invisible à l’œil nu. Les cellules, les bactéries et de nombreuses structures biologiques sont trop petites pour être observées directement. Pour les étudier, les biologistes utilisent des instruments capables d’agrandir les objets : les microscopes.

1. Pourquoi utilise-t-on un microscope en biologie ?

Un microscope est un instrument qui permet d’observer des objets ou des structures trop petits pour être distingués correctement à l’œil nu.

En biologie, il permet notamment d’observer :

les cellules ;
les tissus ;
certains micro-organismes ;
les bactéries ;
certaines structures à l’intérieur des cellules.

Exemple

Une cellule végétale peut être observée au microscope. On peut notamment distinguer sa paroi cellulaire, son cytoplasme, son noyau lorsqu’il est suffisamment visible, ainsi que d’autres structures selon la préparation utilisée.

Le microscope permet donc aux scientifiques et aux élèves de mieux comprendre l’organisation microscopique du vivant.

2. Qui a découvert les cellules ?

La découverte des cellules est généralement associée au scientifique anglais Robert Hooke.

En 1665, Robert Hooke observe au microscope une fine tranche de liège. Il remarque de nombreuses petites cavités ressemblant aux petites pièces d’un monastère. Il les appelle « cellules », du latin cellula, qui signifie petite chambre.

Cependant, Hooke n’observait pas des cellules vivantes : les structures qu’il voyait dans le liège correspondaient principalement aux parois de cellules végétales mortes.

Quelques années plus tard, le scientifique néerlandais Antonie van Leeuwenhoek améliore les microscopes et observe des organismes microscopiques vivants, notamment des bactéries et des protozoaires.

À retenir

1665 : Robert Hooke utilise le terme « cellule » après ses observations du liège.
Antonie van Leeuwenhoek observe ensuite de nombreux micro-organismes vivants grâce à des microscopes plus performants.

3. Qu’est-ce qu’un microscope optique ?

Un microscope optique, également appelé microscope photonique, est un microscope qui utilise la lumière visible et un système de lentilles pour agrandir l’image d’un objet.

Il comprend notamment :

une source lumineuse, qui éclaire l’échantillon ;
une platine, sur laquelle est placé l’échantillon ;
des objectifs, qui produisent une première amplification ;
un oculaire, à travers lequel on observe l’image ;
un système de mise au point permettant d’obtenir une image nette.

4. Comment fonctionne un microscope optique ?

La lumière traverse ou éclaire l’échantillon. Elle passe ensuite à travers les lentilles de l’objectif, puis celles de l’oculaire, ce qui produit une image agrandie.

Le grossissement total dépend notamment du grossissement de l’objectif et de celui de l’oculaire.

Par exemple, avec un objectif ×40 et un oculaire ×10 :

Grossissement total = 40 × 10 = ×400

Cela signifie que l’image observée est agrandie environ 400 fois par rapport à l’objet observé directement.

5. Pourquoi le microscope est-il important pour la biologie ?

Le microscope a profondément transformé l’étude du vivant. Il a permis aux scientifiques de découvrir l’existence d’un monde microscopique et de mieux comprendre l’organisation des organismes.

Grâce aux observations microscopiques, les biologistes ont progressivement établi la théorie cellulaire, selon laquelle la cellule constitue l’unité fondamentale de structure et de fonctionnement des êtres vivants.

Conclusion

Le microscope est un outil essentiel en biologie car il permet d’observer des structures invisibles ou difficilement visibles à l’œil nu. Robert Hooke est généralement considéré comme celui qui a introduit le terme « cellule » en 1665 après avoir observé du liège. Le microscope optique utilise la lumière visible et des lentilles pour produire une image agrandie des objets observés.