Le cycle cellulaire

Le cycle cellulaire
I. Introduction
 Déf:
Le cycle cellulaire est ensemble des transformations qu’une cellule subit entre sa
formation et le moment où elle finit de se diviser en 2 cellules filles ayant les mêmes
caractéristiques morphologiques et physiologiques que la cellule mère.
C’est ce qui permet le maintien du patrimoine génétique.
 Ce cycle est sous le contrôle de mécanismes participants à la sénescence (=
vieillissement cellulaire) et à l’ apoptose (= mort cellulaire programmée)
Lors d’une dérégulation du cycle les cellules les cellules peuvent échapper à la
sénescence et à l’apoptose et se multipliés sans restriction: cas des cellules tumorales.
 Il existe des substances susceptibles de déclencher le cycle cellulaire, ce sont les
facteurs de croissance (EGF(facteur de croissance des TE), NGF (TN), FGF…)
 Toutes les cellules sont susceptibles de se développer à l’exception des hématies,
des neurones, fibres musculaires squelettiques (il y a une régénération par hypertrophie
et non par divison cellulaire)
 Cas extrêmes: cellules intestinales (se divisent 2 fois par jour) et hépatiques (1 à 2
fois par an)
 Il comprend l’interphase et la mitose
II. L’interphase
C’est la période comprise entre 2 divisions.
Elle correspond à la plus grande partie du cycle.
Durant cette phase le noyau ne se divise pas, il est mécaniquement inactif.
Il y a 3 phases:
- G1 (G= gap= intervalle)
- G2
- S= synthèse
1) Phase G1:
= Phase de repos de la cellules
 Dure en moyenne 12h (variable selon les cellules)
 C’est l’intervalle qui sépare la fin de la mitose et le début de la
synthèse de l’ADN.
 Au début de G1, les cellules viennent de se diviser, donc elles ont un

petit volume
 Le noyau ne se divise plus donc pas de synthèse d’ADN mais il y a de la
synthèse: élaboration d’enz, mlc diverses
 On a une synthèse d’ARNm qui assure la synthèse de prot nécessaires à
l’accroissement cellulaire
 Durant cette phase, la cellule somatique (c-a-d toutes les cellules sauf
les gamètes) contient une quantité d’ADN caractéristique de l’espèce qui correspond à
2N chr dans une cellule somatique diploïde (= 2 copies de chaque gène)
Par ex dans l’espèce humain: 46 chr = 2  23 chr
 À la fin de G1, la cellule peut soit:
- continuer son cycle et passer en phase S…
- sortir de ce cycle et entrer en phase G0 pour se différencier ou
mourir… mais sans se diviser.
 Il existe un point de restriction R: c’est un point de non retour au-delà
duquel les cellules entrent obligatoirement dans cette succession de phases.
Ce point R se situe à un stade tardif de la phase G1.
2) Synthèse
 Dure en moyenne 8h
 Pendant cette phase a lieu la synthèse d’ADN, d’ARNm, d’histones
 Durant cette phase la cellule double sa quantité d’ADN
 Le déclenchement de cette phase se fait grâce à des signaux:
- les cyclines: A, B, C…
… ce sont des prot fabriquées tout le long du cycle
- CDK: prot kinase dépendantes des cyclines
… c’est l’association cycline CDK qui permet le passage en
phase S
- GF
- nutriments
 On se retrouve avec un chr constitué de 2 fibres nucléosomiques = 2
chromatides unies au niv du centromère
3) Phase G2
 Dure environ 3h
 Cette phase débute dès que la réplication de l’ADN est achevée, la

cellule contient alors le double de sa quantité habituelle en ADN, on parle de cellule
tétraploïde
 Durant cette phase, la cellule se prépare à la mitose (= division) , elle
synthétise des prot qui interviennent dans la condensation de la chromatine en chr.
Les prot SMC (saccharomyces cerevisiae) interviennent dans la condensation.
 Il y a également phosphorylation de l’histone H1
II. La mitose
 Dure environ 1 à 2h
 Elle s’achève par le formation de 2 cellules filles dans lesquelles l’ADN se
distribue également.
 La mitose concerne les éléments nucléaires (caryodiérèse = division du
noyaux) et des éléments cytoplasmiques (cytodiérèse)
 Les chr se groupent puis se répartissent en nombres égaux . ces chr sont
guidés dans leur mouvement par les MT du fuseau : firmament d’un fuseau de division
 Pendant la mitose, il y a disparition de l’enveloppe nucléaire. Elle réapparaît à
la fin pour permettre la reconstitution des 2 noyaux dans chaque cellule fille.
1) Les différentes phases
Prophase
 Dure entre 15 et 30 min
Au niv nucléaire
- présence de chr formé de 2 chromatides unies au niv du
centromère qui se rapprochent de l’enveloppe nucléaire
- disparition du nucléole
- l’enveloppe nucléaire commence a se fragmenter en petites
vésicules
Au niv cytoplasmique:
- cette prophase est conditionnée par la duplication du
centrosome (= centre cellulaire) et les 2 centrosomes commencent à se séparer
- Chaque centrosome va donner naissance à des MT astériens.
L’ensemble centrosome + MT astériens = constituent l’aster.
Il se forme donc 2 asters dans la cellule , qui migrent vers les pôles cellulaires.
Entre les 2 asters, les MT s’allongent pour former le fuseau de division.
Prométaphase
 Dure entre 5 et 10min
 Se caractérise par une rupture complète de l’enveloppe nucléaire: se

disperse sous forme de petites vésicules
 Il y a un attachement des chr aux MT du fuseau grâce à des complexes
protéiques: les kinétochores
 Il y a une migration des chr vers la plaque équatoriale = plaque
métaphasique (centre de la cellule)
Métaphase
 Dure entre 20 et 30 min
 Tous les chr sont alignés au niv de la plaque métaphasique
 On a un fuseau mitotique complet formé de 3 sortes de MT:
- les MT polaires :
… ils maintiennent l’intégrité du fuseau
- les MT astraux ou astériens:
… permettent la mise en place du fuseau
… il se disposent autour de chaque centrosome
- les MT kinétochoriens:
… réunissent les kinétochores et donc les chr au matériel
péri-centriolaire
NB: Avec ces différents MT, on remarque une ext - et une ext +. Donc quand il y a
migration des chr vers les pôles, il y a un raccourcissement donc une dépolymérisation
des MT.
Anaphase
 Dure quelques minutes
 Les chr se répartissent en 2 lots indépendants , chaque lot gagne un
pôle cellulaire.
 Chaque chromatide se transforme en chr indépendant
 On a un raccourcissement des MT kinétochoriens qui permettent le
déplacement de ces chr vers l’ext polaire
 On a l’apparition d’un sillon de division au niv de la membrane qui
commence à la fin de l’anaphase : ce sillon permet la cytodiérèse
Télophase
 Dure 20min
 Elle commence par l’arrêt de migration des chr , il se forme ainsi une
masse compacte hyper chromatique dans chaque pôle car il y a aussi décondensation

 La reconstruction du noyau commence: reconstruction de enveloppe
nucléaire, déspiralisation des chr…
 C’est une sorte de prophase à l’envers
Cytodiérèse
 Séparation de la cellule en 2 grâce à un sillon de division
 Commence par l’apparition d’un anneau contractile formé de myosine II
et micro filaments d’actine.
 Ce sillon se contracte et entraîne un mouvement de séparation de 2
cellules filles avec la même quantité d’ADN dans chaque cellule. Il y a répartition des
différents organites entre les 2 cellules.
2) Implication du cytosquelette
 Les MT qui constitue les fuseau mitotique font partis du cytosquelette :
contrôle la répartition des chr dans la cellule
 Les MF et la myosine II: permettent l’apparition et la contraction du sillon
cellulaire = cytodiérèse
 L’instabilité dynamique des MT permet la migration des chr et la formation
du fuseau , par ex au cours de la mitose, de l’anaphase, les MT sont + courts: permet la
migration des chr vers les pôles.
Pendant la métaphase: allongement de ces MT: élargissent la plaque.
 L’instabilité directionnelle des kinétochores par éjection polaire sont à
l’origine de la position centrale des chr en métaphase
Ces kinétochores sont doués de mouvement, on parle de moteurs moléculaires, formés de
plusieurs prot: ces kiné quand ils se rapprochent du centre cellulaire, ils entrent dans une
région où il y a des prot en mouvement et qui vont éjecter ce kinétochore, ceci
permettant la formation de la plaque métaphasique. C-a-d que les 2 forces répulsives
s’équilibrent
3) Agents antimitotiques
 Ce sont des facteurs qui interfèrent dans la régulation de la mitose. Ça peut
être des substances ou des radiations capables de modifier ou d’inhiber la mitose.
 Une augmentation de la température de quelques degrés (dans des valeurs
physiologiques: 25-45°) peut accélérer le rythme de mitose alors que l’absence de
lumière la ralentit.
 Les lésions de l’ADN peuvent interrompre le cycle dans une cellule normale
pour éviter la propagation d’une info altérée
 Utilisation de certains poisons: poisons fusoriaux comme la colchicine
NB: la colchicine est utilisé pour bloquer une mitose en métaphase: la cellule ne peut plus