BIOLOGIE 2M DF La Division Cellulaire « Le bonheur ne se multiplie qu'en se divisant » [Gilbert Cesbron] Objectifs : Connaître les 2 types de divisions cellulaire et leurs rôles Comprendre les mécanismes de la division cellulaire et en connaître les phases. Biologie 2M DF 2011/2012 1 1. La mitose La mitose est la division cellulaire la plus répandue, elle permet d'obtenir deux cellules filles génétiquement identiques à partir d'une seule. Les organismes unicellulaires se reproduisent ainsi, et les organismes pluricellulaires le sont grâce à elle, la mitose permettant à la fois leur croissance et leur régéneration. Prérequis a) : le cycle cellulaire Avant de se diviser en 2, une cellule doit d'abord croître et copier son ADN (réplication de l'ADN). Elle le fait pendant ce qu'on appelle Biologie 2M DF 2011/2012 2 l'interphase. Prérequis b) : le chromosome Un chromosome est une molécule d'ADN très longue, compactée à l'extrême lors de la division cellulaire. Les phases de la mitose 1) Prophase compaction de l'ADN en chromosomes, formation du fuseau de division 2) Prométaphase désagrégation du noyau, les chromosomes s'attachent au fuseau 3) Métaphase Biologie 2M DF 2011/2012 3 les chromosomes sont alignéssur la plaque équatorialle 4) Anaphase les 2 chromatides soeurs de chaque chromosomes se séparent et migrent chacune vers un pôle du fuseau 5)Télophase et cytocinèse (ou cytokinèse, ou cytodiérèse) séparation de deux cellules filles et reformation des 2 nouveaux noyaux Biologie 2M DF 2011/2012 4 2. La méiose La méiose est une division particulière qui ne déroule que dans les organes reproducteurs (ovaires et testicules). Les produits de la méiose sont les ovules et les spermatozoïdes. La méiose est à la base de la diversité génétique. Prérequis : le nombre de chromosomes (ploïdie) Chaque espèce et caractérisée par son nombre de chromosomes ( n ) Biologie 2M DF 2011/2012 5 Exemples : humain : n=23 Pomme de terre : n= 24 Chat : n= 19 Mouton n= 27 La grande majorité des cellules des organismes pluricellulaires possèdent chaque chromosomes à double. On dit qu'elles sont diploïdes (2n). Pour chaque chromosome, un exemplaire provient du père, et l'autre de la mère. On parle de paires de chromosomes (humain, 23 paires donc 46 chromosome). Deux chromosomes d'une même paire sont dits homologues. Biologie 2M DF 2011/2012 6 Lors de la fusion de l'ovule et du spermatozoïde (fécondation), il est nécessaire d'obtenir une cellule diploïde (2n). Il faut donc que les gamètes (ovule et spermatozoïde) soient haploïdes (n) Le but de la méiose est de faire passer la cellule d'un stade diploïde (2n) à un stade dit haploïde (n). Biologie 2M DF 2011/2012 7 Les phases de la méiose La méoise est en fait une double division ! Méiose I : Séparation des chromosomes homologues Biologie 2M DF 2011/2012 8 -> Division réductionnelle Méiose II : Séparation des chromatides soeurs de chaque chromosome -> Division équationnelle Resumé : méiose I : séparation des chromosomes homologues méiose II : séparation des chromatides soeurs Biologie 2M DF 2011/2012 9 1 cellule-mère -> 4 cellules-filles Diversité génétique Le nombre de gamètes différents que l'on peut obtenir après une méiose est gigantesque ! (2n) La méiose et la fécondation permettent d'obtenir à chaque génération des individus génétiquement différents, ce qui génère une diversité fondamentale pour l'évolution, comme on Biologie 2M DF 2011/2012 10 le verra en 3ème année. Resumé Mitose : permet la prolifération cellulaire, donne 2 cellules génétiquement identiques, se déroule en 5 phases (prophase, prometaphase, metaphase, anaphase et télophase). Cycle cellulaire : la mitose s'inscrit dans un cycle, où la cellule croît et duplique sont matériel génétique. Elle peut aussi sortir du cycle, ne plus proliférer et se spécialiser. Méiose : la méiose est une double division permet à une cellule diploïde (2n) de générer 4 cellules haploïdes (n). Elle ne se déroule que dans les gonades (ovaires et testicules) et sert à produire les gamètes (ovules et spermatozoïdes). Elle permet la reproduction sexuée, qui produit des individus génétiquement uniques. Biologie 2M DF 2011/2012 11 ¡ Sources ¡ : Miram W. Scharf K-H., Biologie des molécules aux écosystème, LEP, 3ième édition, 1998, Campbell et al., Biologie, DeBoeck, 6ième édition, 2007 Biologie 2M DF 2011/2012 12