Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN.
Acquis : les cellules qui composent un individu contiennent toutes la même information génétique que celle de la cellule œuf dont elles proviennent par divisions successives.
L’information génétique se trouve dans l’ADN qui constitue les chromosomes.
Comment est ce possible ?
L’origine est à chercher dans le processus de la division et des phases « préparatoires », dans le comportement des chromosomes au cours des différentes étapes de la vie de la cellule ou cycle cellulaire.
Comment se fait il que les cellules filles aient la même information génétique ?
- La mitose aboutit à la reproduction conforme de la cellule
- Les étapes de la mitose
La mitose est divisée en 4 phases : la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.
Compléter le texte en dessous des schémas.
La prophase : (pro= en avant) les chromosomes commencent à se condenser et deviennent visibles. L’enveloppe du noyau disparaît les chromosomes sont dispersés dans la cellule.
La métaphase : (méta = transformation) les chromosomes se disposent de telle sorte que leur centromère se trouve dans le plan équatorial de la cellule.
Anaphase : (ana= en haut) les deux chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule. Leur progression est assurée par les fibres du fuseau de division. En fin d’anaphase début de séparation du cytoplasme.
Télophase : (telos= fin) les deux lots de chromosomes se décondensent, une enveloppe nucléaire se forme autour de chacun d’eux. La séparation du cytoplasme se termine et aboutit à deux cellules filles
- Les deux cellules filles sont identiques
Après l’interphase chaque chromosome à 2 chromatides contient 2 molécules d’ADN identiques (= 2 copies de programme génétique). A l’issue de la mitose chaque cellule reçoit un exemplaire de chaque chromosome à une chromatide (= intégralité du programme génétique).
Les cellules filles ont exactement le même nombre de chromosomes et de même morphologie que la cellule mère, la mitose est donc une reproduction conforme, elle conserve le caryotype.
- Le cycle cellulaire
On appelle cycle cellulaire la période qui s’étend depuis la formation d’une cellule, par division de la cellule mère jusqu’à sa division en deux cellules filles.
La durée du cycle cellulaire est variable selon le type cellulaire mais il est constitué des mêmes phases caractéristiques.
- Les phases du cycle cellulaire
Le cycle cellulaire comprend l’interphase et la mitose.
L’interphase est elle même constituée de 3 phases : les phases G1, S et G2 de durée différentes.
Phase G1 : croissance cellulaire, augmentation de masse et de volume.
Phase S : Synthèse d’ADN, sa quantité double.
Phase G2 : croissance cellulaire, modification des organites cellulaires.
- L’aspect des chromosomes au cours du cycle cellulaire
Lors de l’interphase les chromosomes sont décondensés, on ne les observe qu’au microscope électronique.
Ils sont constitués d’une molécule d’ADN entourant une molécule globulaire, on parle de fibres de chromatine.
En phase G1 : ils sont constitué d’une chromatide constituée d’une molécule d’ADN.
En phase S : les 2 chromatides du chromosomes se forment progressivement.
En phase G2 : les chromosomes sont constitués de 2 chromatides donc 2 molécules d’ADN.
Lors de la mitose, les chromosomes deviennent visibles car ils se condensent. On voit clairement 2 chromatides liées au niveau du centromère.
Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire.
Comment se réalise la copie de l’ADN durant l’interphase ?
- La réplication du matériel génétique
La réplication de l’ADN s’effectue pendant l’interphase qui précède une mitose, selon un mode semi-conservatif fondé sur la complémentarité des bases.
Les bases azotées des couples Adénine-Thymine et Cytosine-Guanine ne sont attachées entres-elles que par des liaisons faibles (liaisons hydrogènes deux pour A-T et trois pour C-G).
Ce sont ces liaisons qui vont être cassées par une enzyme l’ADN polymérase pour ouvrir la molécule d’ADN « à la manière d’une fermeture éclair ».
L’ADN polymérase va alors fixer des nucléotides libres, disponibles dans le noyau de la cellule, sur les bases complémentaires de la chaine ainsi ouverte.
Deux nouvelles molécules d’ADN vont ainsi être construite composées chacune d’un brin de l’ancienne molécule et d’un brin nouvellement formé. On dit que la réplication se fait suivant un mode semi-conservatif
Les deux molécules d’ADN synthétisées sont donc identiques entre elles et à la molécule d’ADN initiale.
Ainsi les deux cellules filles provenant par mitose d’une cellule mère possèdent la même information génétique.
Chaque chromatide contient une molécule d’ADN. Au cours de la phase S, l’ADN subit la réplication semi- conservative. En absence d’erreur, ce phénomène préserve, par copie conforme, la séquence des nucléotides. Ainsi, les deux cellules filles provenant par mitose d’une cellule mère possèdent la même information génétique.
