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La division cellulaire I- Introduction II- Le cycle cellulaire III- Réplication de lADN IV- Mécanismes de la mitose Les phases de la mitose V- Régulation.

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1 La division cellulaire I- Introduction II- Le cycle cellulaire III- Réplication de lADN IV- Mécanismes de la mitose Les phases de la mitose V- Régulation de la division cellulaire Les cellules tumorales VI- Division des cellules reproductrices: Méiose

2 Reproduction asexuée : –Un seul parent –Patrimoine génétique inchangé –Les organismes obtenus forment un clone. I- Introduction 2 types de divisions cellulaires : Scissiparité chez les procaryotes Mitose chez les eucaryotes les mécanismes sont différents

3 Organismes pluricellulaires La croissance et le développement se font à partir dune cellule unique par MITOSE. I- Introduction: Développement chez les eucaryotes

4 2 cellules filles avec un matériel génétique identique. Cellule mère Toutes les cellules contiennent les mêmes gènes Nécessité de dupliquer le stock dADN avant chaque division => réplication de lADN II- Le cycle cellulaire

5 La mitose ne constitue quune étape du cycle de la division cellulaire appelé aussi cycle cellulaire. Cycle cellulaire Interphase : 90% du cycle = période de croissance et de réplication de lADN Phase M : 10% du cycle division de la cellule II- Le cycle cellulaire

6 Linterphase: 3 phases successives G1 G1 = phase de croissance de la cellule sans synthèse dADN. G2 G2 = phase de croissance, la cellule finit de se préparer avant division S S = phase de réplication de lADN. La phase M suit la phase G2: la cellule se divise. M II- Le cycle cellulaire

7 G1 G2 S M II- Le cycle cellulaire

8 Fin de phase S: chromosomes à deux chromatides liées par le centromère. Centromère Début de phase S: chaque chromosome est constitué d1 chromatide Phase S: chaque chromosome est répliqué en deux copies identiques = les chromatides sœurs. Chromatides sœurs III. La réplication de lADN (Phase S)

9 Le mécanisme de réplication est semi-conservatif Molécules filles Chaque molécule fille a un brin parental et un brin néosynthétisé. III. La réplication de lADN (Phase S) ADN parental

10 A lieu dans le noyau avant la division cellulaire. III. La réplication de lADN: mécanisme Les 2 brins dADN se séparent : synthèse dun nouveau brin complémentaire à partir de nucléotides libres. Il sagit dune réaction anabolique. Chaque brin parental sert de matrice pour la synthèse du nouveau brin. Réalisée par lADN polymérase.

11 Mitose: la cellule mère se divise pour donner deux cellules filles génétiquement identiques. Chaque cellule fille contient le même nombre de chromosomes que la cellule mère (2n). IV- MITOSE

12 La mitose ( phase M ) suit la phase G2. Elle comprend 5 étapes et se termine par la division du cytoplasme. Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE La mitose implique une compaction maximale des chromosomes. Chromosomes mitotiques

13 Condensation des chromosomes. Le centrosome se duplique, les deux centrosomes migrent vers les pôles de la cellule et le fuseau mitotique se forme. noyau Chromosome répliqué formé de 2 chromatides centrosome Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

14 Les événements de la mitose reposent sur une structure appelée fuseau de division formé de microtubules, élaboré à partir du centrosome. IV- MITOSE : le fuseau de division Centrosome Cellule animale en interphase

15 Les microtubules

16 Condensation des chromosomes. Le centrosome se duplique, les deux centrosomes migrent vers les pôles de la cellule et le fuseau mitotique se forme. noyau Chromosome répliqué formé de 2 chromatides centrosome Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

17 Lenveloppe nucléaire se fragmente. Les microtubules sattachent progressivement aux chromosomes. Fibre du fuseau = microtubule Fragmentation de lenveloppe nucléaire Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

18 Chaque chromatide sœur est liée à un microtubule. Tous les chromosomes sont alignés à léquateur de la cellule = plaque équatoriale. Plaque équatoriale Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

19 Les chromosomes se défont. Les chromatides sœurs migrent vers les pôles opposés de la cellule. Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase Chromatides soeurs IV- MITOSE : phases de la mitose

20 Les chromosomes ont finit leur migration. Ils commencent à se décondenser. La cellule sallonge. Les noyaux se reforment. Enveloppe nucléaire sillon de division Division du cytoplasme Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

21 Division du cytoplasme. Les chromosomes continuent de se décondenser. Chaque cellule fille contient le même nombre de chromosomes que la cellule mère. Chaque chromosome a 1 chromatide Interphase Mitose Prophase Prométaphase Métaphase Anaphase Télophase IV- MITOSE : phases de la mitose

22 IV- MITOSE :

23 V- Régulation de la division cellulaire Régulation de la division Densité de population : lorsque la population de cellules atteint une certaine densité, elle ne croît plus = inhibition de contact. Le cycle cellulaire comporte des points de contrôle en phase G1 et en phase G2 : les conditions externes et internes doivent être favorables pour permettre la division. Régulation hormonale (facteurs de croissance). Développement et croissance de lorganisme.

24 V- Régulation de la division cellulaire Cellules en culture : arrêt de la croissance par inhibition de contact

25 Formation des tumeurs Transformation dune cellule: passage dun état normal à prolifératif Système immunitaire tissu V- Régulation de la division cellulaire cellules tumorales

26 Formation des tumeurs Transformation dune cellule: passage dun état normal à prolifératif Système immunitaire Tumeur = masse anormale de cellules localisée = bénigne tissu propagation = tumeur maligne métastase V- Régulation de la division cellulaire cellules tumorales

27 Tumeur bénigne : Les cellules demeurent regroupées et ne se séparent pas. La tumeur demeure bien circonscrite. Tumeur maligne : Des cellules se détachent de la tumeur principale (métastases) pour former d'autres tumeurs dans le corps. V- Régulation de la division cellulaire

28 Méiose: production des gamètes, uniquement dans les organes reproducteurs. deux divisions successives qui donnent 4 cellules filles. VI- MEIOSE

29 Cellule mère diploïde (2N chromosomes) Cellules filles haploïdes (N chromosomes) VI- MEIOSE

30 Division I: Les chromosomes homologues se séparent. VI- MEIOSE

31 Division I: Les chromosomes homologues se séparent. Division II: Séparation des chromatides soeurs. A la fin de la méiose, chaque cellule a 1 seul exemplaire de chaque chromosome. Chaque chromosome a 1 chromatide VI- MEIOSE

32 Réduction de moitié du nombre de chromosomes. Division I Division II Prophase I Prométaphase I Métaphase I Anaphase I Télophase I Prophase II Prométaphase II Métaphase II Anaphase II Télophase II Séparation des chromatides sœurs VI- MEIOSE

33 Métaphase I: Les chromosomes homologues salignent sur la plaque équatoriale. Anaphase I: les chromosomes homologues migrent vers des pôles opposés. Télophase1: Les chromosomes ont rejoint les pôles. Chaque pôle contient un lot haploïde de chromosomes. VI- MEIOSE

34 Métaphase II : les chromosomes salignent sur la plaque équatoriale Anaphase II : le centromère se dédouble, chaque chromatide migre vers un pôle de la cellule. Télophase II: Les noyaux se reforment aux pôles de la cellule. 4 cellules filles haploïdes Formation dun nouveau fuseau. VI- MEIOSE

35 VI- MEIOSE : recombinaison méiotique RECOMBINAISON INTER-CHROMOSOMIQUE

36

37 VI- MEIOSE : recombinaison méiotique 2 N-1 possibilités => N=23 paires de chromosomes => 2 22 > 4 millions de possibilités RECOMBINAISON INTRA-CHROMOSOMIQUE (crossing-over) RECOMBINAISON INTER-CHROMOSOMIQUE

38

39

40 VI- MEIOSE : recombinaison méiotique 2 N-1 possibilités => N=23 paires de chromosomes => 2 22 > 4 millions de possibilités RECOMBINAISON INTRA-CHROMOSOMIQUE (crossing-over) RECOMBINAISON INTER-CHROMOSOMIQUE

41 Conclusion: MITOSE /MEIOSE MITOSEMEIOSE Pendant linterphase avant le début de la division. Pendant linterphase avant le début de la méiose. Réplication de lADN 1 seule division : prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase. 2 divisions, pas de réplication entre les 2 divisions. Nombre de divisions 2 cellules filles diploïdes identiques(2N chromosomes) 4 cellules filles haploïdes différentes (N chromosomes) Nombre de cellules filles Développement dun organisme, régénération des tissus Production de gamètes Rôle


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