Le cycle Cellulaire Le cycle cellulaire désigne l`ensemble des

Le cycle Cellulaire
Le cycle cellulaire désigne l’ensemble des phénomènes qui ont lieu pendant la période de
vie d’une cellule. Un cycle cellulaire est formé de deux périodes distinctes :
-
L’interphase, qui recouvre la vie de la cellule en dehors de la division.
La division cellulaire.
Pendant l’interphase, la vie des cellules est très différente, en fonction de leur rôle et de
leurs caractéristiques. La division cellulaire peut survenir selon deux modalités, la méiose et la
mitose.
I – L’interphase et la synthèse protéique.
Le fonctionnement d’une cellule pendant l’interphase est soumise à un contrôle exercé par
les gènes. Les gènes sont responsables de la transmission des caractères héréditaires d’une
génération à une autre. Ils gèrent le fonctionnement cellulaire à chaque moment de la vie cellulaire
par la synthèse de protéines (protéines de structure, enzymes…).
Chez l’homme, la fabrication des protéines se déroule dans le cytoplasme, au niveau des
ribosomes, alors que l’information génétique pour toutes les protéines est située dans le noyau.
Cette information génétique se situe au niveau des gènes, sous forme d’ADN.
I – 1 – Le code génétique et la transcription.
Le code génétique : chaque groupe de trois bases se suivant sur le brin d’ADN forme un
codon, qui code un acide animé qui deviendra un des composants de la protéine. Les quatre bases
d’ADN sont l’adénine, la guanine, la thymine et la cytosine. Suivant l’enchainement de ces bases
composant les codons, on obtient des codes génétiques à l’origine des différents acides aminés
constituant les protéines.
La transcription : c’est la première étape de la transmission d’une information génétique du
noyau vers le plasma passe par la formation d’une copie intermédiaire de l’ADN, l’ARN.
En fait, la double hélice de l’ADN se déroule et s’ouvre au niveau des bases correspondantes. Au
niveau des codons libres, la molécule d’ARN peut se construire selon l’appariement des bases. Seule
la base thymine est remplacée par la base uracile et le désoxyribose est remplacé par le ribose. La
molécule d’ARN est ainsi formée. Cette dernière va subir des modifications à l’intérieur du noyau, le
rendant apte à migrer dans le cytoplasme sous forme d’ARN messager. Cet ARNm passent à travers
les pores de l’enveloppe nucléaires.
I – 2 – La traduction et la synthèse protéique.
Le code porté par l’ARNm va être traduit en acides aminés qui vont former la protéine. Ce
sont les ribosomes, situé dans le cytoplasme, qui vont permettre la synthèse protéique.
Dès que l’ARNm atteint un ribosome, la biosynthèse de la protéine peut commencer. Les
ARNt, petits et mobiles, possèdent au niveau de leur extrémité opposée une zone de liaison pour le
codon de l’ARNm et une autre pour l’acide aminé codé par ce dernier.
Ainsi, au cours de la biosynthèse de la protéine, le ribosome se déplace le long de l’ARNm, de
codon en codon. Les molécules d’ARNt correspondantes s’y fixent avec leur anticodon, et les acides
aminés qui y sont accrochés, sont alors incorporés à la chaine peptidique qui grandit.
La synthèse protéique se termine lorsque le ribosome arrive à un codon stop. Ainsi la
protéine est formée et devient libre dans le cytoplasme, et fonctionnelle.
II – La division cellulaire.
De nouvelles cellules se forment par division de cellules déjà existantes. Chaque jour de
nouvelles cellules doivent être formées pour permettre le processus de croissance et pour remplacer
les cellules qui meurent en permanence dans l’ensemble de l’organisme.
II – 1 – La mitose
La division cellulaire la plus courante est la mitose, au cours de laquelle la cellule mère se
divise en deux cellules filles qui possèdent les mêmes gènes. Ceci se passe en différentes étapes.
II – 1 – 1 – La réplication de l’ADN.
L’ADN contenu dans les chromosomes de la cellule mère doit tout d’abord être doublé.
L’ADN s’ouvre en son milieu comme une fermeture éclair (entre les bases correspondantes). Ainsi,
sur les bases devenues libres se fixent alors les bases qui correspondent une à une, ce qui permet
d’aboutir à la formation de deux nouveaux doubles brins d’ADN identiques. Ainsi on obtient des
chromosomes à deux chromatides identiques.
II – 1 – 2 – La division mitotique du noyau.
Lors de cette étape, les deux chromatides vont être séparées et reparties dans deux
nouveaux noyaux. Cette division présente différentes phases qui sont la prophase, la métaphase,
l’anaphase et la télophase.
II – 1 – 3 – La division de la cellule.
La division du noyau sera ensuite accompagnée par la division de la cellule. C’est la
cytocinèse. En fait, la membrane cellulaire se coupe, environ au milieu de la cellule en partant des
bords, pour aboutir à deux cellules filles, de tailles à peu près identique, qui se forment leurs propres
cytoplasmes et organites.
II – 1 – 4 – Les dérèglements du cycle cellulaire : la cancérisation.
Le cycle cellulaire est régulé. En fait des facteurs hormonaux interviennent (facteurs de
croissance). On sait également que la division cellulaire est inhibée par le manque d’espace autour de
la cellule.
Cependant ce cycle cellulaire peut présenter des dérèglements, échappant au contrôle
hormonal par exemple. Cela entraîne des anomalies du contrôle de la mitose se traduisant le plus
souvent par l’apparition d’un cancer, caractérisé par une division accélérée et incontrôlée des
cellules.
L’apparition des cancers peut être dû par des facteurs mutagènes (ex :UV, produit
chimiques…) qui ont modifié le code génétique, modifiant ainsi les protéines contrôlant le cycle
cellulaire…
II – 2 – La méiose.
La division cellulaire permettant la transmission de l’information héréditaire d’une
génération à une autre s’appelle la méiose. Afin que le matériel génétique ne soit pas dupliqué lors
de la fusion de l’ovule et du spermatozoïde, une forme de division cellulaire est nécessaire lors du
développement des cellules sexuelles (ou germinales). Dans ce cas, la présentation diploïde normale
des chromosomes (2 23 chromosomes) est réduite à une présentation haploïde
(1 23chromosomes).
III – L’apoptose ou la mort cellulaire programmé.
Même dans des organismes en bonne santé, des cellules meurent en permanence (ex :
cellules épithéliales, cellules sanguines…). C’est l’apoptose.
Ce programme d’ « autodestruction » est déclenché par la cellule elle-même ou par son
environnement (ex : hormones). Des protéines et des enzymes autodestructrices sont produites, et
le noyau cellulaire s’atrophie et se décompose. Des morceaux de cytoplasme et de noyau sont
réduits en corpuscules apostoliques et détruits par des phagocytes (cellules mangeuses).
Conclusion.
Le cycle cellulaire présente des caractéristiques permettant la bonne division des cellules
pour la croissance de l’organisme, mais également une phase essentielle pour la synthèse des
protéines. Certaines de ces protéines permettront notamment le bon déroulement de ce cycle.
Cependant, l’apparition de cellules transformées dont la prolifération incontrôlée aboutit à un cancer
s'observe encore malheureusement trop fréquemment. Le plus souvent, cela est dû par des
mutations génétiques qui entrainent la non-fonctionnalité des protéines de contrôle.