CHAP 9: La multiplication de l`ADN 9.1 La multiplication cellulaire (à

STEBER-SVT.1
CHAP 9: La multiplication de l'ADN
9.1 La multiplication cellulaire (à suivre TP/TD à rendre)
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

STEBER-SVT.2
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

STEBER-SVT.3
Phase G2
 Représentez l'aspect des chaînes d'ADN en fonction des phases de l'interphase.
Phase du
cycle
cellulaire
Aspect du noyau
(schéma)
Aspect de l'ADN
décondensé
Quantité
d'ADN (unité
arbitraire)
INTERPHASE

STEBER-SVT.4
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.
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.

STEBER-SVT.5
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 et mitose)
Ne représentez que le noyau, l'ADN et les chromosomes.
Nommez chaque étape du cycle cellulaire.