Département de Biologie du Cégep de Jonquière Le cycle cellulaire

Département de Biologie du Cégep de Jonquière
ORGANISATION DU VIVANT
Laboratoire 05
Le cycle cellulaire
Esteban Gonzalez
Département de biologie
Bureau 261.2
[e-mail]
101-JAA-JQ
3-2-3
Pour les étudiant(e)s du programme collégial
de Sciences, lettres et arts (700.A0)
Hiver 2012

- 2 -
LAB 04_JAA - Le cycle cellulaire.doc
DIRECTIVES
1) Cette activité d'apprentissage sera réalisée entièrement au laboratoire.
2) Avant de commencer les manipulations, vous devez lire très
attentivement la partie théorique et la partie pratique de cette activité.
3) L’observation et les manipulations se font en équipe de deux étudiants.
4) Avant de quitter la classe, vous devrez faire vérifier votre microscope par
le professeur.
5) L’équipe devra remettre les dessins demandés ainsi que le
questionnaire de la section « rapport de laboratoire », une semaine après
la réalisation de l’expérimentation.
6) Vous pouvez utiliser des volumes de référence pertinents pour vous aider à
légender vos dessins.
Objectifs généraux
À la fin de cette activité d'apprentissage, l'élève devra:
1) Être sensibilisé(e) aux nombreuses propriétés physicochimiques de la
cellule.
2) Connaître quelques méthodes expérimentales permettant de mettre en
valeur ces propriétés.
3) Être sensibilisé au processus de division cellulaire chez la cellule animale
et chez la cellule végétale.
4) Savoir les principales différences entre la mitose animale et la mitose
végétale.
5) Savoir représenter ses observations à l’aide de dessins.
6) Connaître les chromosomes humains.

- 3 -
LAB 04_JAA - Le cycle cellulaire.doc
INTRODUCTION
Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire est une alternance d’une période de croissance
cellulaire appelée interphase et d’une phase de division appelée phase M (pour
mitotique), constituée de la mitose et de la cytocinèse.
Interphase  Phase mitotique (M)  Interphase  Phase mitotique (M) Interphase  …
G1 S G2 Mitose Cytocinèse G1 S G2 Mitose Cytocinèse G1 S G2 …
Durant les trois parties de l’interphase, la cellule croit en synthétisant des
protéines et en produisant des organites cytoplasmiques. Les phases G1 et G2 (G
pour growth) correspondent à des phases de croissance de la cellule. La
réplication des chromosomes a lieu seulement pendant la phase S (S pour
synthèse de l’ADN).
A) Les chromosomes :
Les chromosomes sont des structures permanentes du noyau cellulaire; ils
sont spiralés comme la représentation de la figure 1 et peuvent s'allonger ou se
raccourcir selon que la cellule est en phase de repos, c'est-à-dire en interphase ou
en période de division (phase mitotique).
La partie active des chromosomes est constituée par des molécules
d'ADN organisées en unités appelées gènes. Ces unités sont accrochées en une
seule rangée sur une structure protéique.
C'est la distribution des gènes le long du chromosome qui constitue
l'information codée typique à ce chromosome. C'est pourquoi on dit des
chromosomes qu'ils portent l'information génétique.

- 4 -
LAB 04_JAA - Le cycle cellulaire.doc
Figure 1. Représentation des 23 paires de chromosomes humains.
Chaque organisme vivant possède un certain nombre de chromosomes
caractéristique de son espèce (voir figure 2). Ainsi, toutes les cellules somatiques
chez l'homme, i.e. toutes les cellules autres que les cellules germinales ou
sexuelles (ovule et spermatozoïde), contiennent 46 chromosomes.
B) La division cellulaire - MITOSE
Chaque organisme commence son existence à l'état de cellule unique.
L'augmentation du nombre de cellules, qui est à la base de la croissance et qui
aboutit à la formation des structures pluricellulaires et à leur renouvellement, est
le résultat d'un des processus les plus importants de la biologie: la division
cellulaire ou mitose.

- 5 -
LAB 04_JAA - Le cycle cellulaire.doc
Nom commun Nom scientifique Nombre de chromosomes (2n)
Ver intestinal (ver solitaire) Ascaris megalocephala 2
Mouche du vinaigre Drosophila melanogaster 8
Ver de farine Tenebrio molitor 20
Mais
Zea mays
20
Tomate
Lycopersicon
24
Lézard
Anolis carolinensis
34
Chat
Felis domestica
38
Souris Mus musculus 40
Babouin Papio papio 42
Pomme de terre Solanum tuberosum 42
Rat blanc Rattus norvegicus 42
Gibbon
Hylobates sp.
44
Ouistiti
Callithrix chrysoleucos
46
Humain
Homo sapiens
46
Gorille Gorilla gorilla 48
Chimpanzé Pan satyrus 48
Orang-outang Pongo pygmaeus 48
Âne Equus asinus 62
Mulet
Sus domesticus
63
Cheval
Equus caballus
64
Chien
Canis familiaris
78
Écrevisse
Cambarus virilis
200
Fougère Ophioglossum vulgatum 512
Rhizopode (protozoaire) Castinidium variable
1500 à 1600
Figure 2 : Nombre de chromosomes chez quelques organismes vivants
La mitose consiste en la formation de deux nouveaux éléments autonomes ou cellules-
filles à partir d'un élément ancien, la cellule-mère. La division cellulaire attribue un jeu
identique de chromosomes à chaque cellule fille issue de la cellule mère. Ce phénomène, qui
se répète un grand nombre de fois, implique des remaniements importants au niveau du
noyau et du cytoplasme de la cellule mère.
La majorité des cellules vivantes, regroupant les cellules somatiques ou « cellules du
corps », se multiplient et se renouvellent par MITOSE. Dans ce mode de division cellulaire,
il est généralement possible de distinguer cinq (5) phases qui peuvent s'étendre sur une durée
de plusieurs heures.
Dans la division cellulaire, il y a deux événements séparés et distincts qui sont tout de
même étroitement coordonnés et synchronisés dans le temps:
- La division du noyau: Mitose
- La division du cytoplasme: Cytocinèse