Biologie
Équipement du laboratoire
Le gros et le petit matériel du laboratoire de biologie, avec l’utilité, le fonctionnement et l’image de chaque appareil.
Cette page présente le matériel du laboratoire de biologie, des gros appareils aux petits instruments. Pour chacun : à quoi il sert, comment il fonctionne et l’essentiel à retenir.
Gros équipement et matériel
Microscope optique
Le microscope optique est un instrument scientifique qui permet d’observer des objets trop petits pour être vus à l’œil nu, comme les cellules et les micro-organismes.
Son utilité. Le microscope optique sert à :
observer les cellules, les tissus, les bactéries et les petits organismes ;
réaliser des analyses en biologie, en médecine et dans l’enseignement scientifique ;
étudier la structure générale des échantillons vivants ou colorés.
Il permet un grossissement allant généralement jusqu’à 1 000 à 1 500 fois.
Sa fonction. Le microscope optique fonctionne grâce à la lumière et à un système de lentilles en verre.
En résumé. Le microscope optique sert à observer des éléments microscopiques à l’aide de la lumière et de lentilles. Il est largement utilisé en laboratoire et en milieu scolaire pour étudier le monde microscopique.
Microscope électronique
Le microscope électronique est un instrument scientifique qui permet d’observer des objets extrêmement petits, bien plus petits que ceux visibles avec un microscope optique classique.
Son utilité. Le microscope électronique sert à :
observer les cellules, les virus, les bactéries et les organites cellulaires ;
étudier la structure des matériaux (métaux, cristaux, nanomatériaux) ;
faire des analyses en biologie, en médecine, en chimie, en physique et en nanotechnologie ;
diagnostiquer certaines maladies et soutenir la recherche scientifique.
Il permet d’obtenir des images avec un très fort grossissement (jusqu’à plusieurs millions de fois) et une résolution très élevée.
Sa fonction. Contrairement au microscope optique, qui utilise la lumière, le microscope électronique utilise un faisceau d’électrons.
En résumé. Le microscope électronique sert à observer avec une très grande précision ce qui est invisible à l’œil nu. Son faisceau d’électrons permet d’obtenir des images extrêmement détaillées des structures microscopiques.
Centrifugeuse
La centrifugeuse est un appareil de laboratoire qui sépare les différents composants d’un mélange selon leur masse (leur densité).
Son utilité. La centrifugeuse sert à :
séparer le sang en plasma, globules rouges et globules blancs ;
isoler des cellules, des protéines ou de l’ADN ;
séparer des liquides de densités différentes ;
accélérer la décantation dans les laboratoires de biologie, de chimie et de médecine.
Sa fonction. La centrifugeuse fonctionne grâce à un mouvement de rotation très rapide.
En résumé. La centrifugeuse utilise une rotation rapide pour séparer les substances selon leur densité. Elle est très utilisée en laboratoire pour les analyses biologiques et médicales.
Thermocycleur (PCR)
Le thermocycleur est un appareil de laboratoire qui sert à réaliser la PCR (réaction en chaîne par polymérase), une technique qui permet de multiplier rapidement un fragment d’ADN.
Son utilité. Le thermocycleur sert à :
détecter des maladies infectieuses (virus, bactéries…) ;
réaliser des tests génétiques ;
identifier des personnes en médecine légale ;
faire des recherches en biologie moléculaire.
Il permet d’obtenir des millions de copies d’un fragment d’ADN à partir d’une très petite quantité.
Sa fonction. Le thermocycleur fait varier automatiquement la température selon des cycles précis. La PCR comprend trois étapes principales :
Dénaturation (environ 95 °C) : séparation des deux brins d’ADN.
Hybridation (environ 50 à 65 °C) : fixation des amorces sur l’ADN.
Élongation (environ 72 °C) : synthèse du nouveau brin d’ADN par une enzyme.
Ces étapes sont répétées de nombreuses fois (25 à 40 cycles), ce qui permet une amplification exponentielle de l’ADN.
En résumé. Le thermocycleur amplifie l’ADN en contrôlant précisément des cycles de température. Il est essentiel en biologie moléculaire, en médecine et en recherche scientifique.
Petit équipement et matériel
Lames et lamelles
Les lames et les lamelles sont du matériel de laboratoire utilisé en microscopie pour préparer et observer des échantillons.
En résumé. Les lames et les lamelles sont des supports en verre qui servent à préparer les échantillons avant leur observation au microscope. Elles assurent une observation claire, stable et protégée.
Béchers
Les béchers sont des récipients en verre (ou en plastique) utilisés en laboratoire pour contenir, mélanger et chauffer des liquides.
Leur utilité. Les béchers servent à :
contenir des solutions ou des liquides ;
mélanger des substances ;
chauffer des liquides ;
mesurer des volumes de façon approximative ;
transvaser facilement grâce à leur petit bec verseur.
Leur fonction. Le bécher a une forme cylindrique, avec :
un fond plat pour le poser facilement ;
un bec verseur pour verser sans renverser ;
des graduations pour estimer le volume (ce n’est toutefois pas un instrument de mesure précis).
Il est souvent fabriqué en verre résistant à la chaleur, comme le verre borosilicaté.
En résumé. Le bécher est un récipient de laboratoire qui sert à contenir, mélanger et chauffer des liquides. Il permet une mesure approximative et facilite les manipulations en chimie et en biologie.
Erlenmeyers
L’erlenmeyer est un récipient de laboratoire en verre, reconnaissable à sa forme conique et à son col étroit.
Son utilité. L’erlenmeyer sert à :
mélanger des solutions sans éclaboussures ;
chauffer des liquides ;
réaliser des réactions chimiques ;
effectuer des titrages (dosages) en chimie ;
conserver temporairement des solutions.
Sa fonction. Grâce à sa forme conique :
il permet d’agiter un liquide en le faisant tourner sans le renverser ;
il limite les projections lors du chauffage ;
son col étroit peut être fermé avec un bouchon.
Il comporte parfois des graduations, mais elles sont peu précises.
En résumé. L’erlenmeyer est un récipient conique qui sert à mélanger, chauffer et réaliser des réactions chimiques en laboratoire. Sa forme rend la manipulation des liquides plus sûre.
Tubes à essai
Les tubes à essai sont de petits récipients cylindriques en verre ou en plastique, utilisés en laboratoire pour manipuler de petites quantités de substances.
Leur utilité. Les tubes à essai servent à :
contenir de petites quantités de liquides ou de solides ;
réaliser des réactions chimiques ;
chauffer des substances ;
observer des changements (couleur, précipité, gaz…) ;
conserver temporairement des échantillons.
Leur fonction. Le tube à essai a :
une forme cylindrique allongée ;
un fond arrondi ;
une ouverture en haut.
Il peut être placé dans un porte-tubes pour rester stable. Certains tubes peuvent être bouchés pour éviter les contaminations.
En résumé. Le tube à essai est un petit récipient de laboratoire qui sert à contenir, chauffer et tester de petites quantités de substances lors d’expériences scientifiques.
Micropipettes automatiques
Les micropipettes automatiques sont des instruments de laboratoire qui servent à prélever et à transférer de très petits volumes de liquide avec une grande précision.
Leur utilité. Les micropipettes servent à :
manipuler des microlitres (µL) de liquide ;
préparer des mélanges en biologie et en chimie ;
réaliser des expériences de biologie moléculaire (PCR, ADN, enzymes) ;
garantir des mesures précises et reproductibles.
Leur fonction. La micropipette fonctionne grâce à un système à piston :
On règle le volume souhaité.
On fixe un embout jetable, pour éviter les contaminations.
On appuie sur le bouton, on plonge l’embout dans le liquide, puis on relâche le bouton pour aspirer le liquide.
On appuie de nouveau sur le bouton pour distribuer le liquide dans un autre récipient.
Il existe différents modèles selon les volumes mesurés (par exemple P10, P100 ou P1000).
En résumé. La micropipette automatique est un instrument précis qui permet de mesurer et de transférer de très petites quantités de liquide. Elle est indispensable dans les laboratoires de biologie et de chimie.
Pipettes graduées
Les pipettes graduées sont des instruments de laboratoire qui servent à mesurer et à transférer des volumes précis de liquide.
Leur utilité. Les pipettes graduées servent à :
mesurer des volumes plus grands que ceux des micropipettes ;
transférer des solutions d’un récipient à un autre ;
préparer des mélanges en chimie et en biologie ;
réaliser des dosages et des expériences.
Leur fonction. La pipette graduée est un tube fin en verre ou en plastique, dont les graduations indiquent le volume. Pour l’utiliser :
On aspire le liquide à l’aide d’une propipette (poire).
On ajuste le niveau du liquide à la graduation souhaitée.
On laisse s’écouler le liquide dans un autre récipient.
Elle permet une mesure plus précise qu’un bécher, mais moins précise qu’une pipette jaugée.
En résumé. La pipette graduée est un instrument gradué qui sert à mesurer et à transférer des liquides avec précision en laboratoire.
Boîtes de Petri
Les boîtes de Petri sont des récipients ronds, plats et peu profonds, utilisés en laboratoire pour la culture de micro-organismes.
Leur utilité. Les boîtes de Petri servent à :
cultiver des bactéries, des champignons et d’autres micro-organismes ;
observer la croissance microbienne ;
réaliser des tests en microbiologie ;
étudier l’effet d’antibiotiques ou d’autres substances sur les microbes.
Elles contiennent généralement un milieu de culture, souvent de la gélose.
Leur fonction. La boîte de Petri se compose :
d’une base, où l’on place le milieu de culture ;
d’un couvercle, qui protège contre les contaminations.
Les micro-organismes sont déposés sur le milieu, puis la boîte est placée en incubation pour permettre leur développement.
En résumé. La boîte de Petri est un récipient qui sert à cultiver et à observer des micro-organismes en laboratoire, principalement en microbiologie.