Cours génétique
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Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique I. La mitose et le cycle cellulaire & Nathan pages 12-13 (« la reproduction cellulaire ») Chaque cellule d'un organisme possède une copie de l’information génétique1. Comment cette information génétiqueest-elletransmiseaucoursdesdivisionscellulaires? 1. Les chromosomes sont des structures permanentes de la cellule & Doc. sur site (« Relation entre chromosome et molécule d'ADN ») et Nathan pages 16-17 (« Les chromosomes dans la cellule ») Un chromosome est constitué d'une seule chromatide (chromosome simple) ou de deux chromatides (chromosomedoubleoudupliqué).Unechromatideestunemoléculed'ADNplusoumoins"enroulée"sur elle-même. Leschromosomesexistentenpermanencedanslacellule;cependant,cen’estquelorsquelesmolécules d’ADN sont condensées (donc pendant une division) que les chromosomes sont visibles au microscope optique;lerestedutemps,ilsformentlachromatineàl’intérieurdunoyau. C’est pourquoi l’ADN, les chromosomes et le noyau peuvent être colorés avec les mêmes produits. 2. Au cours de la mitose, les deux cellules filles reçoivent un lot identique d’ADN & Nathan pages 20-21 (« La mitose »), doc. et animations sur site La mitose (= division cellulaire) répartit les molécules d’ADN de la cellule mère entre les deux cellules filles. On distingue 4 phases caractérisées par des mouvements et des modifications de la structure des chromosomes. Prophase:l’ADNdeschromosomessecondensependantquel’enveloppenucléairesedésagrège.Les chromosomesdeviennentdeplusenpluscourtsetépaisetdeviennentvisiblesaumicroscopeoptique.Ils possèdentchacun2chromatides(chromosomesdoublesoudupliqués). Métaphase:condensationmaximaledel’ADN,leschromosomessontréunissurleplandel’équateur2dela cellule; Anaphase:lesdeuxchromatidesdechaquechromosomeseséparentetmigrentverslespôlesopposésdela cellule; Télophase:leschromosomes(simples,àuneseulechromatide)sedécondensentetl’enveloppedunoyause reconstituedanschaquecellulefille; - Les deux cellules filles s’individualisent par la formation d’une nouvelle paroi (cellules végétales) ou un étranglementdelamembrane(cellulesanimales). è Chaque cellule fille contient donc une copie de chaque molécule d’ADN de la cellule mère : d’un point de vue génétique, les deux cellules filles sont identiques entre-elles et à la cellule mère. La mitose maintient le caryotype propre à l’espèce (nombre, taille et forme des chromosomes). Remarque : la mitose est un phénomène commun à toutes les cellules eucaryotes (végétaux, animaux et champignons). Elle intervient au cours de la multiplication des cellules lors de la croissance et du renouvellement des tissus. 3. Réplication et division cellulaire sont indissociables & Schéma : taux d’ADN au cours d’un cycle cellulaire (Nathan doc. 3 page 22) Les cellules produites par la mitose (cellules filles) ont la même quantité d’ADN que la cellule initiale (cellulemère).Laquantitéd’ADNdelacellule-mèreestdoncdoublée(pendantlaréplication)avantd’être équitablement répartie dans chaque cellule-fille (pendant la mitose). Une division cellulaire est donc obligatoirement précédée par une réplication. L'ensemble des deux phénomènes (réplication, mitose) constituelecyclecellulaire. & Nathan pages 12-15, schéma bilan page 25 La plupart des cellules ne se divisent pas: elles sont en interphase, en phase G1. Le métabolisme de la cellule est alors contrôlé par les gènes exprimés (c’est-à-dire ceux que la cellule utilise pour fabriquer ses propresprotéines).Certainescellules(commelescellulessouches),àcertainsmoments,entrentendivision (mitose):ellespassentalorsdelaphaseG1àlaphaseS(Spour"synthèsed’ADN")oùalieularéplication. CettephaseSestsuivied’unephaseG2,puislacellulesedivise(mitose). Uneinterphase(phaseG1,phaseS,phaseG2)etunemitoseconstituentuncyclecellulaire. 1 2 NB : on ne dit pas "programme" génétique mais "information" génétique (ou "patrimoine" génétique). Au cours d’une division, on compare une cellule à une planète et on parle d’équateur et de pôles. Cours de Première S (Patrimoine génétique) [email protected] 25/11/15
