Le cycle cellulaire - Assistance scolaire

Ladivisioncellulairechezleseucaryotes

Fiche

LecyclecellulaireDéfinitionducyclecellulaire.Présentationdes2phasesducycle

Chaquecelluleestvivanteetnerestepasidentiquetoutaulongdesavie.Sionobservedescellulesaumicroscopeaucoursde

leurvie,onremarquequ'onpeutlesobserversousdeuxétats:soitlacelluleestentraindesediviser,soitellen'estpasentrain

desediviser.

Maislaplupartdutemps,lescellulesnesedivisentpas,onditqu'ellessonteninterphase.L'interphasereprésente90%du

tempsdevied'unecelluleenviron.

Lescelluleseninterphasesontlescellulestellesqu'onlesconnaît.Ellescontiennentunnoyau,maisonnevoitpasde

chromosomes.

Maislescellulespeuventaussisediviser,onditqu'ellessontenmitose.

Lescellulesenmitosen'ontplusdenoyau.Àsaplace,ondistinguedepetitséléments:leschromosomes.

Cellulesanimaleseninterphase(avecnoyau)etenmitose(présencedechromosomes)aumicroscopeoptique×400

Duréeducyclecellulairedequelquestypesdecellules

Sionobserveunecellulesurladurée,onobservequelesinterphasesetlesmitosessesuccèdent:onadoncuncycle.Dansce

cas,onparleducyclecellulaire.

Laduréeducyclecellulaireesttrèsvariableselonlacellule.

Bactériesdansdesconditionsoptimales 20min

Cellulesd'embryondegrenouilleaudébutdudéveloppement 30min

Cellulesdelevure(Lechampignonquifaitleverlepain) 1,5à3h

Cellulesdenotreintestin 12h

Cellulesdenotrefoie 1an

LamitoseetsesphasesLamitosevueaumicroscope

Lamitoseestlaphaseducyclependantlaquelleunecellulesedivise.Voicicequ'onvoit,sionprenddesphotosàintervalles

réguliers,pendantladivisiond'unecellulevégétale:

Lamitoseaucoursdutempsvueaumicroscopeoptique×400CelluleA:pasencoreendivision.

CellulesB,C,D,E:étapessuccessivesdeladivision.

Attention,unélémentimportantdelacelluleenmitosen'apparaîtpassurlesimagesci-dessus,carildemandeunecoloration

spéciale:c'estlefuseaudedivisionoufuseaumitotique(cfschémassuivants).

ImageA.Celluleinterphasique.

ImageB.Celluleenprophase.

ImageC.Cellulemétaphasique.

ImageD.Celluleanaphasique.

ImageE.Celluletélophasique.

Onvadistinguerquatreétapesaucoursdelamitose.

LesphasesdelamitoseLaprophase

C'estlaphasevisiblesurl'imageBdudocument3ci-dessus.Onobserveunchangementimportant:lenoyaudelacellule,qu'on

devineenA,disparaît.Ilestremplacépardessortesdefilamentsépais:leschromosomes.Ceschromosomessontdoubles:

ilssontcomposésdedeuxchromatidesréuniesparleurszonescentrales,lecentromère.

Deplus,lefuseaumitotiquecommencetoutjusteàapparaître.Ils'agitd'unesériedefilamentsappelésmicrotubulesqui

s'organisentenformantunfuseau,c'est-à-direunobjetdeformeovalemaisauxextrémitéspointues(voirschémasci-dessous).

Del'interphase(enhaut)àlapremièrephasedelamitose,laprophase(enbas)

Lamétaphase

C'estlaphasevisiblesurl'imageCdudocumentci-dessus.

Lefuseaumitotiqueafinidesemettreenplace.Onnotequeleschromosomessesontalignéségalementaucentredufuseau.

Leplansurlequelilssontalignéscoupelacelluleendeux,onl'appelledoncleplanéquatorial(commel'équateurdelaplanète

Terrequiestleplanquicoupelaplanèteendeux).Remarque:ceplanest,biensûr,fictif,demêmequ'aucunegrandelignen'indique

ǎquateurȈlasurfacedelaTerre.

Schémadelamétaphase

L'anaphase

Suiteàlamétaphase,ilseproduitunchangementimportant:leschromosomesseséparentendeux.Plusprécisément,les

chromosomesdoubles,constituésdedeuxchromatidesseséparentendeuxchromosomessimplesconstituésd'uneseule

chromatide.

Chromosomedoubleetchromosomessimples

Onvoitqu'unchromosomedoubleconstituédedeuxchromatides(enhaut)sediviseàl'anaphaseendeuxchromosomes

simples(enbas)chacunconstituéd'uneseulechromatide.

Puis,chaquegroupedechromosomessimplesmigreversunpôleopposédelacellule.

C'estlaphasevisiblesurl'imageDdudocument3ci-dessus.

Lefuseaumitotiquejoueunrôleessentieldanscettemigration.Chaquechromosomesimpleesttiréparsoncentromèrevers

unpôledelacellule.Ilesttirélelongdesmicrotubulesdufuseauquijouentlerôledecâbles.Cesontdesprotéinesmotrices,

nonvisiblesaumicroscopeoptique,quitirentleschromosomesgrâceauxmicrotubules.

Sionrésumecequisepassependantl'anaphase,voicicequ'ona:

Exercicen°1

Exercicen°2

Schémadel'anaphase

Latélophase

C'estlaphasevisiblesurl'imageEdudocument3ci-dessus.Ons'aperçoitquedeuxnouvellescellulessontentrainderemplacer

lacelluleinitiale.

Celasetraduitnotammentparunregroupementdechaqueensembledechromosomessimples.Onremarqued'ailleursqueles

chromosomesfinissentpardisparaîtreetsontremplacésdanschaquenouvellecelluleparunestructureronde:unnouveau

noyau.

Deplus,unenouvellemembraneplasmiqueapparaîtaucentreet,quandelleesttotalementformée,iln'yaplusuneseule

cellulemaisdeux.

Enfin,lefuseaumitotiquedisparaît,ilnesertplusàrien.

Schémadelatélophase

Unefoislatélophaseterminée,c'estlafindelamitose.Onadeuxnouvellescelluleseninterphase.

L'interphaseL'interphaseestdoncl'étatd'unecelluleentredeuxmitoses.Ils'ypassenotammentdeuxchoses:

L'interphaseestunephasedecroissancepourlacellule

Observonsdansunpremiertempsdifférentescellulesmisesenculture(mettreenculturedescellulessignifiequ'onlesmetdansun

milieudevieavectouslesélémentsdontellesontbesoinpourvivreetsemultiplier).

CellulesdelalevureSchizosaccharomycespombeaumicroscopeoptique×400

Lacelluleduhautestunecelluleendébutd'interphase.Elleestpetite,carellesorttoutjusted'unedivision.

Lacelluledumilieuestentraindesediviser.Celasevoitcarlacelluleestdéjàcoupéeendeuxparunenouvellemembrane.Elleest

plusgrandequelacelluleduhaut.

Enfin,chaquecellulefille(enbas)estdeuxfoispluspetitequelacelluleinitiale.

Aucoursdesoninterphase,unecellulegranditdoncbeaucoup.Etquandellesedivise,elledonnenaissanceàdeuxpetites

cellulesquidevrontàleurtourcroîtrependantleurinterphaseavantdepouvoirentrerenmitose.

L'interphaseestunephasedereconstitutiondelaquantitéd'ADNOnajouteàuneculturedecellulesuncolorantdevenantfluorescentquandilselieàl'ADN.Onmesureensuitelafluorescencedes

cellulesetonobtientcela:

Variationdelaquantitéd'ADNdansunecelluleaucoursdel'interphase

Q=quantitéd'ADNendébutd'interphase.

2Q=2foislaquantitéQ.

Onvoitdoncquelaquantitéd'ADNdoubleaucoursdel'interphase.

Cependant,laquantitéd'ADNn'augmentepaspendanttoutel'interphase,maisseulementverslemilieudecelle-ci.

Bilan.Lesphasesdel'interphaseOndistinguetroissous-phasespendantl'interphase:

•LapremièreestlaphaseG1(oùG=growth,quiveutdire«croissance»enanglais)quiestunepériodependantlaquellela

quantitéd'ADNn'augmentepas,maisoùlacellulegrossit.

•Ladeuxième,pendantlaquellelaquantitéd'ADNdouble,estappeléephaseS(S=synthesis,soitlaphasedesynthèsedel'ADN).

•LatroisièmeestlaphaseG2(GalamêmesignificationquepourG1).C'estunedeuxièmephasesansmodificationdelaquantité

d'ADN,maisoùlacellulegrossit.

C'estdoncpendantl'interphasequelacelluleaccomplitsesfonctionsetégalementqu'ellese«prépare»enreconstituantles

élémentsdontelleabesoinpourunenouvellemitose.

BilansurlecyclecellulaireSchémabilansimplifiéducyclecellulaire

Exercicen°3

Exercicen°4

Laméiose,unedivisioncellulaireparticulièrequialieudanslesorganesreproducteursLaméiosealieudanslescellulessouchesàl'originedesgamètes,situéesparexempledanslestubesséminifèresdestesticules,

chezunhomme.Ainsi,c'estsuiteàlaméiosequ'onobtiendradesspermatozoïdes.Cesontaussidesméiosesquipermettentla

formationdesovulesdanslesovaires.

Poursimplifier,prenonspourexempleunecellulesouchededépart,deformulechromosomique2n=4:cettecellulesouchepossède

deuxpairesdechromosomesdoncquatrechromosomesentout.Lesdeuxchromosomesd'unemêmepairesontappelés

chromosomeshomologues.Parailleurs,suiteàlaréplicationquiaprécédélaméiose,ceschromosomessontdoubles.

Leschémaci-dessousmontreledéroulementdelaméiosequicommencealors.

Lesétapesdelaméiose

Laméiosesedivisedoncendeuxphases.

Lapremièreestlaphaseréductionnelle.

Elleestappeléeainsiparcequelaformulechromosomiquepassede2n=4pourlacellulemèreàn=2pourchacunedesdeux

cellulesissuesdeladivision.Onditaussiqu'onpassed'unecellulediploïde(avecdespairesdechromosomes)àdescelluleshaploïdes

(avecunseulexemplairedechaquechromosome).C'estlagrandedifférenceentrelaméioseetlamitose:cesontleschromosomes

homologuesquiseséparentlorsdelapremièremétaphasedelaméiose,etnonleschromatidescommedanslamitose(à

compareravecledocument7pourbienvoirladifférence).

Immédiatementaprèscettepremièredivision,unedeuxièmedivisionalieu:ladivisionéquationnelle.

Cettedeuxièmedivisionestditeéquationnellecar,cettefois,cesontleschromosomesquiseséparentendeuxpartieségales:

ceuxquiétaientdoublesdeviennentsimples(cettedeuxièmedivisionressembledoncàlamitose).

Laméioseaainsidonnénaissanceàquatrecelluleshaploïdescontenantdeschromosomessimples.Cescellulessontles

cellulesreproductrices:lesgamètes.

Remarque:surleschémaci-dessus,certainschromosomessemblentchangerdecouleur.Eneffet,leschromosomeséchangentdes

«morceaux»pendantlaméiose.

Parlasuite,ungamètemâleetungamètefemelles'unissent:leurfusionconduitàunecelluleœufouzygote.Commecettecelluleœuf

estissuededeuxgamèteshaploïdes,elleestdiploïde.

Lezygoteformésuiteàlafécondationsediviseraparmitosesetredonneraunindividuadulte.

Exercicen°5

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