On divise classiquement les êtres vivants en deux grandes catégories, les eucaryotes et les procaryotes. Les eucaryotes possèdent un noyau différencié, qui contient le matériel génétique, séparé du cytoplasme par une membrane nucléaire. Appartiennent aux eucaryotes, les animaux, les plantes et les champignons. Les procaryotes ne possèdent pas de noyau. Le matériel génétique est intégré au cytoplasme de la cellule. Appartiennent aux procaryotes, les bactéries et les virus.
Les chromosomes sont des structures universelles aux cellules eucaryotes.
Un chromosome peut être monochromatidien ou bichromatidien
La quantité d'ADN (acide désoxyribonucléique) varie au cours de la vie de la cellule. On parle de cycle cellulaire. Durant ce cycle cellulaire, on observe un doublement de la quantité d'ADN pendant la phase S (réplication) et une division de la cellule durant la mitose.
Cycle cellulaire d'une cellule eucaryote
Durant le cycle cellulaire de la reproduction conforme ou mitose, le nombre de chromatide par chromosome varie entre 1 et 2. L'état de condensation des chromosomes varient aussi. Plus un chromosome est condensé mieux il se voit au microscope. La condensation est maximale durant la mitose alors que le chromosome est bichromatidien et minimale durant la phase G1 alors que le chromosome est monochromatidien.
Les états de condensation du chromosome
La mitose est appelée reproduction conforme car toutes les caractéristiques de la cellule parentale sont conservées chez les deux cellules filles. La mitose est classiquement divisée en 4 phases :
— la prophase durant laquelle la membrane nucléaire disparait et les chromosomes apparaissent
— la métaphase durant laquelle les chromosomes bichromatidiens se disposent en plaque équatoriale — l'anaphase durant laquelle les deux chromatides d'un chromosome se séparent et migrent à chaque pôle de la cellule durant l'ascension polaire
— la télophase qui correspond à la séparation des deux cellules filles.
L'immense majorité des espèces vivantes est diploïde c'est à dire que les chromosomes vont par paires appelées chromosomes homologues. Lorsqu'un individu est un diplonte, on schématise son caryotype par 2N. Dans le cas de l'espèce humaine, 2N = 46. Cela signifie que l'espèce présente 46 chromosomes disposés en 23 paires.
Déroulement simplifié d'une mitose chez une cellule 2N = 4
Les phases de la mitose chez une cellule 2N = 2
Une petite vidéo de mitose chez une cellule végétale… accompagnée par le Boléro de Ravel !
Une vidéo qui résume le cycle cellulaire et la mitose
Chez les eucaryotes, il existe deux grandes lignées cellulaires, la lignée somatique et la lignée germinale. La lignée cellulaire regroupe toutes les cellules qui constituent le corps (soma) d'un organisme. Les cellules somatiques ne subissent que la mitose.
La lignée germinale correspond aux cellules assurant la reproduction (gamètes = ovocytes + spermatozoïdes). Elles peuvent subir aussi le processus de mitose, mais sont les seules à subir la méiose.
La méiose est une division cellulaire qui conduit à la fabrication de 4 cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.
Lignée somatique et lignée germinale
Variation du taux d'ADN dans une cellule de la lignée germinale.
On constate qu'après la méiose, la cellule ne peut plus avoir de cycle cellulaire. On constate aussi que la méiose est constituée de 2 divisions successives.
Les deux divisions méiotiques successives
Le déroulement de la méiose (donné à titre indicatif, ne pas apprendre)
Conclusion : la mitose est un processus qui permet le maintient des caractéristiques génétiques d'une lignée cellulaire. La méiose est un processus qui permet d'introduire de la variabilité chez un individu tout en maintenant les caractéristiques générales de l'espèce.
Semaine 2
Activité pratique prévue le 10 septembre
A. Observation microscopique de mitose dans les cellules de racine de jacinthe
A : cellule en interphase (avant la mitose)
B : prophase
C : métaphase
D : anaphase
E : deux cellules filles issue de la télophase
B. Observation microscopique de méiose dans les anthères du Lis.
Chez les végétaux, le gamète mâle est le grain de pollen. Celui-ci se forme dans les anthères qui est la partie fertile des étamine. Vous voyez quelques phases des deux divisions méiotique.
C. Des caryotypes anormaux
Il peut arriver que la méiose se passe mal et que les chromosomes soient inégalement répartis dans les différents gamètes. Ce phénomène est à l'origine des trisomies. Ces anomalies touchent souvent les chromosomes sexuels (syndrome de Turner, syndrome de Klinefelter). Pour les chromosomes non-sexuels (les autosomes), la seule trisomie viable à long terme est la trisomie du 21 appelé syndrome de Dawn.
Allez dans le site suivant et suivez les informations qu'on vous donne. Vous pourrez ainsi observer comment on fait un caryotype et ce qu'on peut en tirer.
Suite du cours...
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