le cycle cellulaire - assistance scolaire
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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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