File

2.4 – Mitose et méiose
SBI 3U
Dominic Décoeur
 Apprendre à reconnaître les différentes étapes de la
mitose
http://www.biologieenflash.net/sommaire.html
 La mitose est le processus par lequel le matériel génétique se
reproduit et se divise en 2 ensembles identiques de
chromosomes. Donc, il produit deux cellules-filles identiques à
la cellules mère.
 Il donne des cellules diploïdes avec tout le bagage génétique (46
chromosomes).
 Le processus s’applique aux cellules somatiques. Donc, ceci
n’inclut pas les cellules sexuelles qu’on appelle les gamètes.
 Ce processus est continu. Il n’y a pas de pause entre les phases.
 La mitose est importante afin de :
 remplacer les cellules mortes. Par exemple, 3
milliards de cellules meurent chaque minute.
 permettre la croissance de l’organisme.
 permettre la cicatrisation et la réparation des tissus (
ex : plaies, muscles déchirées, etc).
 favoriser la reproduction des organismes.
Une cellule
Deux cellules identiques
Au cours de la division cellulaire, chacun des chromosomes est
reproduit intégralement. Une copie de chaque chromosome
migrera dans chacune des deux cellules obtenues à la fin de la
division.
 Quand la cellule mère se divise, elle ne partage pas ses
chromosomes entre ses deux cellules filles. Si elle le faisait,
chaque cellule fille aurait seulement la moitié des
chromosomes de la cellule mère.
 Il lui manquerait alors des gènes indispensables. Dans le
cas des cellules humaines, chaque cellule fille a besoin
d’une copie des 46 chromosomes de sa cellule mère.
 La cellule mère fait une copie de tous les chromosomes
avant de se diviser. Cette duplication est appelée la
réplication de l’ADN.
La réplication de l’ADN
Les chromosomes ressemblent
habituellement à de longs fils.
Chaque “fil” est en fait un long brin
d’ADN torsadé. Chaque chromatide
est faite d’un fil enroulé très serré.
Pendant la réplication de l’ADN, chaque
chromosome est copié. Deux
chromatides soeurs sont produites,
reliées par le centromère
Du chromosome à l’ADN
Animation
 Du chromosome à l’ADN
http://www.intellego.fr/soutien-scolaire--/aidescolaire-svt/tres-bonne-animation-du-chromosome-al-adn-zoom-sur-l-adn-contenu-dans-noschromosomes/37230
Interphase
C’est pendant cette phase qu’aura lieu :
•
la synthèse des protéines
•
la respiration cellulaire
•
la réplication de l’ADN
•
la synthèse de nouveaux organites
G1 = Gap 1
S = Synthèse de l’ADN
M
G2 = Gap 2
M = Mitose
 Il y a 4 étapes principales qui ont toujours lieu dans le
même ordre.
1.
Prophase
2.
Métaphase
3.
Anaphase
4.
Télophase
Prophase : 1 à plusieurs heures
•
Les centrioles se dirigent vers
les extrémités opposées de la
cellule.
•
Le nucléole et la membrane
nucléaire disparaissent.
•
Les chromatines répliquées
s’épaississent en double brin.
•
Les fibres fusoriales commencent
à former et s’étendent dans la
cellule à partir des centrioles
Les fibres fusoriales s’attachent de part et d’autre
des centromères et guident les chromosomes
vers le centre de la cellule (équateur).
Fin
de la métaphase
Métaphase
Début
de la métaphase
Métaphase : 5 à 15 minutes
Anaphase : 2 à 10 minutes
Par le rétrécissement des
fibres fusoriales, les
centromères se divisent et
les chromatides sœurs sont
attirées vers les pôles
opposés de la cellule.
Télophase : 10 à 30 minutes
•
Les chromosomes commencent à se
dérouler pour devenir des brins fins de
chromatine.
•
Un ensemble complet de
chromosomes se trouve à
chaque pôle de la cellule
•
Les fibres fusoriales
disparaissent.
•
La membrane nucléaire ferme
autour de chaque ensemble
de chromosome formant ainsi
2 nouveaux noyaux.
•
Le nucléole apparaît dans
chaque nouveau noyau.
 La division du reste de la cellule, c’est-à-dire le
cytoplasme et les organites, commence généralement
avant la fin de la télophase.
 Afin de terminer la division cellulaire, des protéines
spécialisées contribue à la cytocinèse en divisant la
cellule mère en deux parties. Ainsi, chaque cellule fille
possède son propre bagage génétique et ses organites.
Un résumé des différentes étapes de la mitose :
Les étapes de la mitose :
 Projection d'images obtenues en microscopie sur des
cellules animales en culture obtenue à partir de
cellules de rein de rat kangourou
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/51mitfluo.htm#
Durée de vie de diverses cellules du corps
humain
Type de cellule
Durée de vie moyenne
Cerveau
30-50 ans
Globules rouges
120 jours
Globules blancs
4-5 jours et d’autres jusqu’à 200
jours
Plaquette sanguine
7-10 jours
Estomac (paroi)
2 jours
Foie
200 jours
Intestin (paroi)
3 jours
Peau
20 jours
Os
10 ans
 La mitose
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/imganim/mitose-anim.htm
http://www.cellsalive.com/mitosis.htm
 Schémas successifs montrant les différentes étapes clés
de la mitose
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Mitose/55schema24
.htm
Quiz
 http://users.skynet.be/chr_loockx_sciences/mitose_41
.htm
 C’est la division cellulaire des organes reproducteurs.
 Elle produit les cellules sexuelles (ovule et
spermatozoïde) appelées « gamètes ».
 La méiose est une division cellulaire réductionnelle, c'est à
dire, le nombre de chromosomes par cellule fille sera réduit
par la moitié.
 Par exemple, les cellules humaines ont 46 chromosomes par
cellules. C'est le nombre diploïde de chromosomes (2n=46).
Les gamètes par contre contiennent la moitié de ce nombre
de chromosomes et sont dits haploïdes (n=23).
 C'est lors de la production des gamètes par le processus de
méiose que le nombre de chromosomes est réduit.
 La méiose, bien qu'elle ressemble à la mitose, a donc la
fonction de produire des cellules haploïdes.
 Il est essentiel de réduire par la moitié le nombre de
chromosomes dans les gamètes puisque deux gamètes se
fusionnent pour produire le zygote qui deviendra
l'embryon qui se développera en adulte.
 Quand les deux gamètes se fusionnent le nombre de
chromosomes total doit être égal au nombre de
chromosomes d'une cellule diploïde.
 Donc chez les humains, le spermatozoïde (23
chromosomes) se fusionne avec l'ovule (23 chromosomes)
pour produire le zygote qui aura 46 chromosomes.
 Il doit produire des cellules possédant la moitié du
bagage génétique afin de former un zygote avec 46
chromosomes.
 La méiose suit les mêmes étapes que la mitose sauf
qu’il y a deux divisions. On parle de méiose I et
méiose II.
 Encore une fois, durant l’interphase, il y a
réplication de l’ADN afin de se préparer à la méiose.
Prophase I
 Idem à la mitose + …
 Appariement des
chromosomes
homologues avec
possibilités
d’enjambement.
 Chromosomes
homologues = 2
chromosomes formés
des mêmes gènes avec
des allèles identiques ou
différentes.
Métaphase I
 Idem à la mitose sauf…
 Les chromosomes
homologues s’alignent
par paires et un des
chromosomes est reliés à
un pôle et l’autre au pôle
opposé.
 Les chromosomes du
père et de la mère sont
répartis au hasard (loi de
Mendel).
Anaphase I
 Idem à la mitose
sauf…
 Ce sont les
chromosomes
homologues qui
se séparent.
Donc, il n’y a pas
de séparation du
centromère.
Télophase I
 Un nouveau noyau
diploïde se forme
dans les deux
nouvelles cellules.
La prophase II
commence presque
immédiatement.
Méiose II
 La méiose II est identique à la mitose. Donc, au niveau
de sa production, nous avons 4 nouvelles cellules
différentes de la cellule mère.
Un résumé de la méiose I et la méiose II :
Animations
 La méiose
http://www.biologieenflash.net/sommaire.html
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio0051-1
http://genet.univtours.fr//gen000100_fichiers/MEIOSE.SWF
Un comparaison : la mitose vs la méiose
Animation
 Comparaison entre la mitose et la méiose
http://www.biologieenflash.net/sommaire.html
Enjambement
 Lors de la prophase I et/ou la métaphase I, les
chromatides non-sœurs échangent des gènes. Chez
les espèces, la nouvelle combinaison amène de la
diversité.
1 - Formation de tétrade
2 - Enjambement
3 - Recombinaison génétique
 La diversité chez les espèces dépend de
l’enjambement lors de la méiose I et de la
combinaison des gamètes.
Enjambement
La formation de tétrade, l’enjambement et la recombinaison
génétique.
Enjambement
Chez les humains, il se produit en moyenne deux à trois échanges par
paires de chromomosmes homologues
Animations
 L’enjambement
http://www.cegep-stefoy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/nya/genetique/n
otesgenet/imagesnotesgenet/meiosissimple.mov
 Déroulement de la fécondation chez l'espèce humaine
http://www.youtube.com/watch?v=ThqByG4ozOY
 C’est la formation de gamètes.
 Spermatozoïdes = spermatogenèse
 Ovules = ovogenèse
 Chez l’homme, il y a formation de 4 gamètes de grosseurs
égales.
 Chez la femme, il y a division inégale du cytoplasme en
méiose I et méiose II produisant 1 seul gamète viable (un
seul ovule).
 L’ovogenèse commence chez l’embryon femelle mais arrête
à la prophase I. Elle reprendra à l’adolescence.
Le gamète masculin, ou spermatozoïde, est formé d'une
tête, contenant le noyau de la cellule, et d'un long flagelle
qui lui permet de se déplacer dans les voies génitales
féminines.
 S’il y a des mutations dans les chromosomes des gamètes, toutes les
cellules créées à partir du zygote possèderont cette mutation. La
mutation peut être transmise aux générations suivantes.
 Ex : si les chromosomes ne se séparent pas bien durant la
méiose (anaphase I ou II), les gamètes formés n’ont pas le bon
nombre de chromosomes.
 Trisomie 21 (Syndrome du Down) : la paire 21 ne se sépare pas. Une
gamète possède 24 chromosomes tandis que l’autre en a 22.
 Plus on vieillit, plus les risques d’erreur en méiose augmentent.