PARTIE 2 : EXPRESSION, STABILITE ET VARIATION DU

PARTIE 2 : EXPRESSION, STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE
GENETIQUE
CH.1 : Reproduction conforme et réplication de l’ADN
La croissance d’un organisme et le renouvellement de ses cellules sont asurés par les divisions
cellulaires. Les deux cellules filles issues d’une division cellulaire sont génétiqt identq à la cellule
mère. L’info° généq est contenue des les molécules d’ADN.
Comment se déroule cette division cellulaire ? Quelles modifications subissent les chromosomes ?
Quelles sont les étapes préalables à la division cellulaire ?
I.Les chromosomes dans la cellule (cf.p.12-13)
Dans les cellules eucaryotes, l’info° généq codée dans l’ADN, est localisée dans le noyau.
La molécule d’ADN est organisée en 2 chaînes de nucléotides enroulées en hélice, info° généq
codée par la séquence en nucléotide.
En interphase, entre 2 divisions cellulaires, de la chromatine est visible dans les noyaux des
cellules. Elle correspond aux molécules d’ADN qui sont dans un état décondensé (désenroulé).
Pendant la division cellulaire ou mitose, on observe des chromosomes. En début de mitose chaque
chromosome est constitué de 2 chromatides réunies au niveau du centromère. Chaque chromatide
contient 1 molécule d’ADN enroulée ou condensée. Cette condensation permet que chaque
chromosome occupe un volume restreint, bien individualisé.
II.La division cellulaire : un division conforme (cf. TP1, p.14-15, schémas)
Bien que la mitose soit un processus continu, elle est divisée en plusieurs étapes :
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Prophase (grec pro, en avant) : Les chromosomes à 2 chromatides se condensent.
L’enveloppe du noyau disparaît. Le fuseau de division apparaît.
Métaphase (grec meta, transforma°) : Les chromosomes se placent en plaque équatoriale,
maintenus par le fuseau de division.
Anaphase (grec ana, en haut) : Les 2 chromatides de chaque chromosome se séparent par
rupture du centromère. Deux lots identiques de chromosomes à 1 chromatide migrent en
direct° de chaque pôle de la cellule, grâce au fuseau de division.
Télophase (grec telo, la fin) : Aux pôles de la cellule, les lots de chromosomes se
décondensent. Des enveloppes nucléaires se reforment individualisant 2 noyaux. Le
cytoplasme se sépare : 2 cellules filles aparaissent.
Ainsi au cours de la mitose, une cellule mère dont les chromosomes ont 2 chromatides donne
naissance à 2 cellules filles ayant le même nombre de chromosome à une chromatide. La mitose
permet le partage des chromatides soeurs entre les 2 cellules filles.
Chaque chromatide soeur étant constituée d’une molécule d’ADN identique (de même séquence de
bases azotées), la répartition de ces chromatides soeurs dans les 2 cellules filles, permet que cellules
filles soient généqt identq entre elles et la cellule mère. La mitose est une reproduc° cellulaire
conforme.
III.La réplication de l’ADN (cf.TP2, p.16-17, schéma p.23)
Avant tout mitose, il est nécessaire que l’ensemble des molécules d’ADN soit copié. C’est la
réplication qui a lieu pendant la phase S (synthèse) de l’interphase.
L’expérience de Meselson et Stahl a permis de montrer que la réplication se fait selon un mécanisme
semi-conservatif : chaque brin de l’ADN sert de modèle pour la synthèse d’un brin de séquence
complémentaire.
Au microscope électroniq quand l’ADN est répliqué, on observe des « yeux de réplication » où la
molécule d’ADN est dédoublée. Chaque oeil comprend 2 fourches de réplication. Au niveau d’une
fourche, un complexe enzymatique, l’ADN polymérase, sépare les 2 brins de la molécule d’ADN, et
utilise chaque brin comme modèle pour la synthèse du 2e brin : elle insère de nouveaux nucléotides
complémentaires en face de chaque brin, se déplaçant de nucléotide en nucléotide. Ainsi 2
molécules d’ADN de séquence en nucléotide identq à la molécule mère sont synthétisées. Elles
permettront de constituer les 2 chromatide d’un chromosome en début de mitose.
IV.Le cycle cellulaire : des phases qui se répètent (schéma bilan, p.19)
Un cycle cellulaire est la succession d’une interphase et d’une mitose.
L’interphase est découpée en 3 étapes :
-La phase G1 (comme GAP) où la quantité d’ADN est stable et faible.
-La phase S (comme Synthèse) au cours de laquelle la quantité d’ADN est doublée, correspondant à la
réplica° de l’ADN
-La phase G2 où la quantité d’ADN est stable et double par rapport à la phase G1.
Dans les cellules, les cycles cellulaires s’enchainent.