La-multiplication-cellulaire-.duplication-de-lADN

CHAP 9: DES PERTURBATIONS DE L'ADN QUI INTERPELLENT
L'HOMME
9.1 La multiplication cellulaire
 TD 9.1 choix d'un modèle de multiplication de l'ADN
Lors de la multiplication cellulaire, ce sont tous les constituants de la cellule qui sont
multipliés par deux. Les deux cellules filles étant en principe rigoureusement identiques
à la cellule mère, la quantité d'ADN donc, est elle aussi multipliée par deux.
Un cycle cellulaire comprend deux étapes:
 L'interphase
 La mitose

L'interphase:
C'est l'étape la plus longue du cycle cellulaire, elle comprend trois phases G1, S et G2. La
mitose bien qu'elle soit la plus courte se décompose en quatre phases, la prophase,
l'anaphase, la métaphase et la télophase.
Lors de l'interphase, la molécule d'ADN est sous forme décondensée; C'est-à-dire sous
forme d'un long filament constitué de deux chaînes de nucléotides complémentaires.
Phase G1
Phase S
Phase G2

 Représentez l'aspect des chaînes d'ADN en fonction des phases de l'interphase.
La mitose
C'est l'étape la courte du cycle cellulaire, elle comprend quatre phases; La
prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. A l'issu de cette étape la
multiplication cellulaire est terminée. Chacune des cellules néoformées peut à
son tour suivre un autre cycle cellulaire ou rentrée en quiescence ou se
spécialisée.
Prophase:
La prophase est une phase d'organisation. La membrane
cytoplasmique de la cellule modifie sa perméabilité, les échanges
diminuent, le noyau et le cytoplasme subissent tous deux des
changements.
Les fibres de chromatine se condensent en spirale pour former des
chromosomes visibles au microscope photonique. Chaque
chromosome dupliqué prend la forme de deux chromatides sœurs
identiques réunies par le centromère qui joue un rôle important
dans la ségrégation des chromosomes.
Le deuxième organite important de la prophase est le centrosome.
Chaque centrosome comprend deux centrioles. Comme pour les
chromosomes, le centrosome s'est dupliqué avant le début de la prophase. Durant la prophase, le centrosome
qui contient alors 4 centrioles se divise en deux et chacun des deux centrosomes migre vers un pôle de la
cellule.
Phase du
cycle
cellulaire
Aspect du noyau
(schéma)
Aspect de l'ADN
décondensé
Quantité
d'ADN (unité
arbitraire)
INTERPHASE

Le cytosquelette de microtubules se réorganise pour former le fuseau mitotique, structure bipolaire qui
s'étend entre les deux centrosomes mais reste à l'extérieur du noyau.
Par la croissance des microtubules, le fuseau mitotique s'allonge, ce qui étire le noyau cellulaire. L´enveloppe
nucléaire se fragmente. Les microtubules du fuseau peuvent alors se fixer aux chromosomes par le
centromère.
Métaphase
Petit à petit chaque chromosome voit chacune de ses chromatides reliées
à un pôle par l'intermédiaire des microtubules. Ceux-ci exerçant des
tensions, les chromosomes ont alors des mouvements agités.
Au cours de la métaphase proprement dite, l'enveloppe nucléaire est
entièrement détruite et les chromosomes condensés sont rassemblés à
l'équateur de la cellule pour former la plaque équatoriale.
Les tensions subies par chacun des kinétochores d'un chromosome
s'équilibrent progressivement et ceux-ci s'alignent dans un plan situé à mi-
chemin des deux pôles. On observe que les chromosomes sont alignés
selon leur centromère.
Étant donné sa forme, l´ensemble formé par les microtubules polaires et par les microtubules reliés aux
chromosomes s´appelle fuseau achromatique (car dépourvu de couleur).
Anaphase
L´anaphase est une phase très rapide de la mitose commençant quand le
centromère dédoublé de chaque chromosome se sépare en deux, libérant
ainsi les chromatides soeurs. Chaque chromatide devient dès cet instant
un chromosome à part entière, conduit par le fuseau vers les pôles de la
cellule.
Cette séparation des chromatides soeurs s'effectue suite à un signal
cellulaire spécifique correspondant entre autres à une augmentation d'un
facteur 10 de la concentration en calcium intracellulaire
Les chromosomes sont alors attirés vers les pôles, via leur centromère, par
contraction des microtubules kinétochoriens résultant de leur
dépolymérisation. Les kinétochores permettent donc non seulement
d'arrimer les chromatides au microtubule, mais aussi de transporter les
chromosomes le long des microtubules .Ces derniers migrent rapidement, à
une vitesse d'environ 1 µm/min. Les mitochondries se concentrent au niveau de la plaque équatoriale et
fournissent l'énergie nécessaire au processus de migration.
À la fin de l´anaphase, les deux pôles possèdent des jeux équivalents et complets de chromosomes.
Télophase et cytodiérèse
Pendant la télophase, les microtubules polaires allongent encore la
cellule, et les noyaux fils commencent à se former aux pôles. Les
enveloppes nucléaires se constituent à partir des fragments de l´enveloppe
nucléaire de la cellule mère et de portions de membrane fournies par le
réticulum endoplasmique.
Les nucléoles réapparaissent, chaque chromosome perd son organisation
spatiale compacte et redevient la chromatine initiale. Les mitochondries,
ainsi que les nombreux autres organites se répartissent dans les 2 cellules
filles. La mitose, c´est-à-dire la division d´un noyau en deux noyaux
génétiquement identiques, vient de se terminer.
La cytodiérèse, ou division du cytoplasme, agit rapidement après la
mitose pour générer deux cellules filles distinctes. Durant cette période, le
sillon de division se forme dans un plan perpendiculaire à l'axe du fuseau
mitotique et sépare la cellule en deux. Le clivage est dû à un anneau contractile.
Dans les cellules animales, cette constriction se fait de manière centripète par étranglement. Le sillon de
division se resserre jusqu'à former un corps intermédiaire, formant un passage étroit entre les deux cellules
filles et qui contient le reste du fuseau mitotique. Celui-ci finira par disparaître entièrement, les deux cellules
filles complètes se sépareront complètement et l'enveloppe nucléaire et les nucléoles finiront de se
reconstituer.
Remarque: Chez la cellule végétale, la cytodiérèse est différente de par la présence d'une paroi rigide. Elle se
réalise par la construction d'une nouvelle paroi, le phragmoplaste appelé plus simplement corps intermédiaire

entre les deux cellules filles. Cette nouvelle paroi se développe de manière centrifuge et se raccorde à la paroi
préexistante de la cellule mère.
Exercice d'application:
A partir d'une cellule mère à 2n=6, réalisez un cycle cellulaire complet (interphase+mitose) Ne
représentez que le noyau, l'ADN et les chromosomes. Nommez chaque étape du cycle cellulaire.