La division cellulaire

La division cellulaire est le processus par lequel une cellule-mère donne deux cellules-filles identiques entre elles et à la cellule dont elles dérivent. Le « cycle cellulaire » est essentiellement constitué de deux temps: l’interphase, au cours de laquelle les chromosomes sont répliqués, et la mitose, au cours de laquelle les chromosomes se répartissent entre les deux cellules-filles

l’être humain adulte est constitué de 10 000 milliards de cellules, par divisions cellulaires successives, de la cellule initiale : l’œuf fécondé Tous les jours, un milliard de cellules doivent être renouvelées, pour remplacer les cellules qui sont perdues de façon continue, en particulier au niveau de la peau, du tube digestif et du système hématopoïétique

Ce mécanisme de division cellulaire est extrêmement complexe et régulé par un grand nombre de protéines ( kinases et cyclines ) intervenant très transitoirement et dans un ordre précis, permettant ainsi la succession précise des différentes étapes du cycle cellulaire

Lorsqu’elles ne se divisent pas les cellules sont dites en quiescence ou aussi en phase G0. Chez l'humain, les neurones, les myocytes  et les pneumocytes de type I passent définitivement en phase G0 après être différenciés Sous l’effet de signaux mitogènes, elles entament un cycle de division . Le cycle cellulaire est classiquement divisé en quatre phases, G1, S, G2, M

A. l’interphase la cellule se prépare à la division cellulaire phase G1 : la cellule croît , devient plus large et effectue les fonctions pour lesquelles elle est programmée génétiquement : synthèse des protéines,  phase S:le matériel chromosomique est doublé par réplication de l'ADN: duplication des chromosomes

phase G2  prémitotique : control post réplication :préparation à la division : croissance cellulaire comme G1

B. La division Deux types de division cellulaire : La mitose: c somatiques La méiose : c sexuelles ou gamètes

1. La mitose la division d'une cellule mère en deux cellules filles identiques chaque « noyau fils » reçoit une copie complète du génome de l'organisme « mère » de manière parfaitement équitable entre les deux fils

plusieurs étapes: Prophase, prométaphase, métaphase, anaphase , télophase et cytodiérèse.

a.Prophase la plus longue de la mitose condensation de la chromatine pour former des structures compactes : chromosomes Donc transcriptions moindres les chromosomes sont donc constitués de deux chromatides sœurs Le nucléole se désagrège le centrosome est dupliqué (en 4 centrioles)

Les 4 centrioles se séparent durant la prophase, formant deux centrosomes qui migrent chacun vers un pôle de la cellule Formation du fuseau mitotique à l’extérieur du noyau

b.Prométaphase la membrane nucléaire se désagrège sous forme de vésicules se reformera en fin de mitose les kinétochores, se forment au niveau des centromères Certains microtubules s'accrochent aux kinétochores

Fin de prométaphase

c.Métaphase rassemblement des chromosomes condensés à l'équateur de la cellule :la plaque métaphasique (ou équatoriale)

d.Anaphase les chromatides se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule  Les chromatides migrent rapidement à une vitesse d'environ 1 µm/min les microtubules polaires s'allongent, et les pôles du fuseau mitotique s'éloignent l'un de l'autre entraînant avec eux les chromatides. Les MT kinétochoriens se raccourcient

e.Télophase Le terme « télophase » dérive du grec « telos » signifiant « fin » Les microtubules kinétochoriens disparaissent. Les MT polaires persistent Les chromatides sœurs commencent à se décondenser. L'enveloppe nucléaire ainsi que les nucléoles commencent à se reformer

f.Cytodiérèse = cytokinèse ou cytocinèse le sillon de division : perpendiculaire à l'axe du fuseau mitotique sépare la cellule en deux Le clivage est dû à un anneau contractile d'actine et de myosine (myosine II)

Régulation: kinase et cyclines

2.Méiose aboutit à la production de cellules sexuelles ou gamètes pour la reproduction. se déroulant se déroulant durant la gamétogénèse (spermatogenèse ou ovogenèse)  chez l'homme, une cellule normale contient 2n = 46 chromosomes (donc 23 paires) alors qu'un gamète contient n = 23 chromosomes

Chaque cellule va transmettre la moitié de ses gènes aux cellules filles. deux divisions cellulaires, successives et inséparables. La première : réductionnelle :permet de passer de 2n chromosomes doubles à n chromosomes doubles. La seconde :équationnelle :conserve le nombre de chromosomes : on passe de n chromosomes doubles à n chromosomes simples. : formation de 4 cellules filles haploïdes (ou gamètes)

A.Première division : méiose réductionnelle a.Prophase I: 5 étapes qui correspondent à 5 états caractéristiques de la chromatine: leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse. LZPDD

1- Leptotène (leptos=mince)  Début de la condensation de la chromatine attachement des télomères à l'enveloppe nucléaire par la plaque d'attache

2- zygotène (zygo=couple) appariement entre deux chromosomes homologues, chromosome d’origine paternelle s’accouple avec un chromosome d’origine maternelle. Les chromosomes s’épaississent et se raccourcissent.

3- Pachytène (épais) Les chromosomes deviennent plus épais et plus raccourcies enjambement entre les chromatides non sœurs (chiasma) On parle de tétrades

A:lepto B:zygot C: zygot bivalents D:pachy E: Diplo F: diacinèse

4- Diplotène (diplos=double) séparation des chromosomes homologues restent attachés au niveau des (chiasma) 5- Diacinèse : les chromosomes se condensent, s’épaississent et se détachent de l’enveloppe nucléaire

Les chromosomes se mettent dans le plan équatorial et s’orientent chacun vers les pôles opposés. de façon aléatoire

c- Anaphase I: Migration des chromosomes homologues vers les pôles respectifs sans qu’il y ait une division des centromères

d- Télophase I: Les enveloppes nucléaires réapparaissent, il y a formation de deux cellules haploïdes à n chromosomes à deux chromatides chromosomes bichromatidiens (n chromosomes, 2n ADN). La cellule se divise en deux, grâce à un anneau contractile fait d'actine.

B. Méiose équationnelle La méiose équationnelle consiste en une simple mitose. suit rapidement, une interphase II transitoire sans réplication chromosomique.

Prophase II : Phase identique à la prophase I mais brève car les chromosomes sont restés compactés. Métaphase II : Les chromosomes se placent sur la plaque équatoriale. Anaphase II : Les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers des pôles opposés de la cellule. Télophase II (fin) : Les 4 cellules haploïdes issues de la méiose possèdent n chromosomes simples.

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