TD cycle cellulaire (PDF, 289.55 Ko) - facmed-univ-oran

Université d’Oran 1, Faculté de Médecine, Service d’Histologie-Embryologie
Travaux Dirigés de Cytologie des étudiants en première année de Médecine
Melle BENSAADA, Mr MEDDAH
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n°4 cycle
: Le cellulaire
Cycle cellulaire
Le cycle cellulaire est l’ensemble des modifications qu’une cellule subit entre sa formation
par division à partir d’une cellule mère et le moment où cette cellule a fini de se diviser en
deux cellules filles. La durée du cycle cellulaire varie d’une espèce à l’autre et d’un type
cellulaire à l’autre. Des cellules humaines en culture se divisent environ toutes les 24 heures.
La phase G1 :
C’est une phase gap. Elle est encore appelée phase métabolique, au cours de laquelle rien
n’est détectable à l’extérieur de la cellule. C’est au cours de cette phase que la cellule utilise
les éléments moléculaires externes pour assurer sa croissance. De nombreux éléments
moléculaires nécessaires au bon déroulement des phases suivantes sont synthétisés durant la
phase G1 par le biais de transcriptions et de traductions. On peut noter, par exemple, des
éléments de stucture (nucléotides, acides aminés, etc), de régulation (protéines participant à la
machinerie du cycle cellulaire ). de synhèse des enzymes nécessaires à la traduction des
acides ribonucléiques messagers (ARNm) ou à la réplication de l’ADN).
La phase S (synthèse) :
C’est la phase durant laquelle la réplication d’ADN intervient par le biais de l’activation des
l’ADN polymérases capables de polymériser environ 5100 nucléotides par seconde. La
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nécessité de structurer ces nouvelles chaînes d’ADN en synthèse particulièrement accrue de
protéines de structure de la chromatine comme les histones.
Si la synthèse des histones est perturbée à ce stade, le déroulement de la phase S est alors
adapté et sa vitesse de déroulement modifiée en conséquence.
C’est durant cette phase que des mécanismes moléclaires de contrôle agissent afin de corriger
d’éventuelle erreurs d’incorporation d’acides nucléiques potentiellement à l’origine de
mutations. Ces mécanismes assurent ainsi un contrôle de qualité d’ADN du matériel
génétique nouvellement synthétisé pour éviter l’accumulation d’erreurs qui interviennent à
raison d’une erreur pour 109 nucléotides incorporés dans la chaîne d’ADN en cours de
synthèse.
La phase G2 :
Se produit entre la fin de la phase S et le début de la mitose, se caractérise par des
processus de vérification de la réplication de l’ADN et de correction des éventuelles erreurs.
Elle est le siège de synthèses protéiques préparatoires à la mitose, telles que la synthèse de
tubulines.
La phase G0 :
Les cellules en état quiescent G0 sont en dehors du cycle de division cellulaire, les cellules
hépatiques restent dans cette état de repos pendant une durée pouvant atteindre une année
avant de subir la division cellulaire. D’autes cellules comme celles du cristallin de l’œil
restent en phase G0 pendant toute la vie, et forment ainsi un tissus quiescent. De la même
manière, la plupart des cellules nerveuses existenent dans cet état quiescent, ce qui explique
pourquoi les cllules cérébrales, perdues à la suite de dommages physiques causés par un
traumatisme ou par la consommation de produits chimiques, ne sont généralement pas
remplacées.
La phase M (mitose) :
C’est la phase du cycle de division la plus spectaculaire. Durant cette phase beaucoup
d’éléments cellulaires, comme par exemple le cytosquelette, sont mobilisés pour assurer un
bon déroulement de la division cellulaire, durant la phase M et ne vont donc plus assurer leurs
autres rôles dans la cellule. Ainsi, plusieurs évenements cellulaires dynmiques dépendent du
cytosquelette sont mis en repose durant l’accomplissement de la phase M comme la
transciption, les trafics de vésicules (endocytose, pinocytose, etc), mais pas la traduction des
protéines, ni les mécanismes de dégradation des protéines. Durant cette pase , des mécanismes
de contrôle sont activés ce qui permet d’assurer la bonne répartition des chromosomes dans
chacune des deux cellules filles en formation.
Ces mécanismes de contrôle, encore connus sous le terme mitotic checkpoints, permettent
d’assurer un contrôle de la quantité de matériel génétique et de ségrégation correcte vers les
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deux cellules filles en construction. Certaines cellules, comme les cellules transformées ou
cancéreuses, ne possèdent plus ces mécanismes de contrôle pleinement fonctionnels, se qui
provoque la formation de cellules en culture primaire prélevées sur des tissus sais comme
fibroblastes de la peau par eemple).
La phase M se décompose elle-même en plusieurs étapes, pouvant varier en qualité selon le
type de cellule en division (méiose-mitose).
La prophase :
L’ADN de la cellules commence à se condenser, les chromosomes s’individualisent et
deviennent visibles.
Les centrosomes (structure qui organisent les microtubules dans les cellules animales) se
positionnent de chaque côté du noyau et commence à nucléer (les fuseaux des microtubules).
 ce stade, les trafics nucléocytoplasmiques sont encore très actifs.
La prométaphase :
L’enveloppe nucléaire se rompet. Durant toute la phase M, elle va se retrouver dispersée dans
des vésicules mixtes comprenant également des membranes issus du réticulum endoplasmique
. l’appareil de golgi se désorganise également pour former des vésicules différentes. Les
chromosomes continuent à se condenser et s’ancrent aux microtubules au niveau des
structures appelées centromères.
La métaphase :
Les chromatides sœurs collées les unes aux autres s’alignent sur la plaque équatoriale qui
termine l’emplacement de la séparation future des deux cellules filles.
L’anaphase :
Les chromatides sœurs commencent à se séparer et à migrer dans les directions opposées,
pousées vers chacun des deux pôles du fuseau mitotique de division grâce au racourcissement
des microtubules émanant des cenrosomes. La force de poussée des microtubules émanant des
centrosomes est très importante. Cette force mécanique prend principalement origine au
niveau des kinétochores.
La télophase :
Les chromatides sœurs terminent leur progression vers les pôles chacune des futures cellules
filles. Les chromsomes commencent à se décondenser l’enveloppe nucléaire se reforme à
partir des vésicules qui fusionnent qui fusionnent progressevemnt ensemble.
La cytokinèse :
Cette étape importante débute pendant la télophase. Elle s’appuie essentiellement sur
l’activité d’une structure particulière appelée « anneau contractile » ou encore actin ring qui
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apparaît au niveau membranaire en position équatoriale de la division. La contraction de cette
structure, composée notamment d’actine et de myosine, va conduire au clivage de la cellule
des deux cellules filles, qui comportent maintenant chacune un matériel génétique identique.
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Application
1-Ce graphique représente les variations de l’ADN au cours :
1. De 2 cycles cellulaires
2. D’un cycle cellulaire
3. D’une interphase
2-La réplication de l’ADN se situe pendant l’étape :
1.
2.
3.
4.
1
2
3
4
3-L’étape 4 correspond à :
1. La phase S de l’interphase
2. La mitose
3. Une étape pendant laquelle les chromosomes se dupliquent
4- L’étape 1 correspond à une cellule ayant:
1. des chromosomes à 2chromatides
2. des chromosomes à 1 chromatide
5- L’étape 3 correspond à une cellule ayant:
1. des chromosomes à 2chromatides
2. des chromosomes à 1 chromatide
6-La réplication de l’ADN: se réalise selon un mode conservatif
1. se réalise selon un mode semi-conservatif
2. conserve la totalité de la molécule initiale dans la molécule néoformée
3. conserve le quart de la molécule initiale dans la molécule néoformée
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7- Le cycle cellulaire d’une cellule eucaryote comporte :
1. Une interphase seulement.
2. Une mitose seulement
3. Une interphase et une mitose
4. Deux interphases et une mitose.
8-La photographie 3 représente :
1. Deux cellules filles en fin de télophase, issues de la mitose d’une cellule mère.
2. Deux cellules qui vont immédiatement entrer en phase S d’interphase.
3. Deux cellules filles qui possèdent les mêmes gènes.
4. Deux cellules filles en fin de télophase, prêtes à subir une mitose.
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