Transmission de l'information génétique

Le plus important en quelques mots

La cellule est l'unité structurale du vivant. Avant de devenir un bébé, tout part d'une cellule-œuf qui se divise, se divise, se divise encore et encore pour constituer un embryon, puis un fœtus. La division d'une cellule, c'est ce que l'on appelle la division cellulaire. Cette division n'est pas seulement présente lors de la fécondation ; elle se met également en place pour réparer ou renouveler les tissus abimés tout au long de notre vie. Dans ce résumé, tu apprendras les différentes étapes de cette division cellulaire, qui est très organisée !  

Définition

L'ensemble des étapes de la vie d'une cellule, de sa naissance à sa division cellulaire, se nomme cycle cellulaire. Durant toute cette période, la cellule traverse différentes phases. Au départ, elle a du matériel génétique en un seul exemplaire, c'est-à-dire qu'une molécule d'ADN forme une seule chromatide. On l'appelle cellule mère. Ensuite, ce matériel est dupliqué, c'est-à-dire qu'une copie est effectuée. Une molécule d'ADN est donc présente deux fois dans deux chromatides identiques reliées l'un à l'autre par le centromère. Puis, la cellule se divise en deux cellules identiques, en donnant un exemplaire à chacune. Ces deux nouvelles cellules identiques sont appelées cellules filles, chacune contenant de nouveau un seul exemplaire de chaque ADN. 

Renouvellement et réparation des tissus

Certains tissus se renouvellent assez fréquemment. Les cellules intestinales, par exemple, sont renouvelées au bout de 4 jours. Pour la peau, le renouvellement est effectué chaque 3 à 4 semaines. Dans ces cas-là, le cycle cellulaire s'active : les cellules mères donnent des cellules filles qui les remplacent. Chaque cellule fille devient cellule mère et donne de nouvelles cellules, ainsi de suite. La réparation des tissus est similaire au renouvellement, c'est-à-dire que c'est le même mécanisme de division cellulaire qui va se mettre en place. Cependant, ça ne sera pas "automatique". En effet, pour que la réparation des tissus se mette en place, il faut d'abord qu'un tissu soit lésé. 

Exemple

Lors de la fracture d'un os, les cellules osseuses prolifèrent, c'est-à-dire qu'elles se multiplient. Elles forment une substance osseuse qui permet de souder les deux surfaces fracturées d'un os. Un deuxième cas, la rupture d'un vaisseau sanguin. Dans ce cas, les plaquettes sanguines déclenchent une prolifération des cellules du tissu conjonctif et du tissu musculaire lisse pour réparer la partie lésée du vaisseau.

Les étapes de cycle cellulaire

Le cycle cellulaire doit être minutieusement contrôlé pour assurer le bon fonctionnement du corps. En effet, si les cellules se multiplient à des moments aléatoires, l'organisme aura des cellules en trop. Une dérégulation du cycle cellulaire peut d'ailleurs entrainer la formation de métastase, des amas de cellules cancérigènes. Le cycle cellulaire se divise en deux grandes étapes : l'interphase où la cellule devient cellule mère et se prépare à la division, et la mitose, l'étape où la division se déroule.

1. Mitose D. Prophase, Métaphase et Anaphase E. Fin Anaphase et Télophase 2. Interphase A. Phase G1 B. Phase S C. Phase G2

L'interphase

L'interphase, c'est l'intervalle de temps qui sépare deux divisions. En moyenne, une cellule est en interphase pendant 23 heures, c'est donc l'étape la plus longue. Cette étape consiste à dupliquer le matériel génétique. La cellule entre en interphase avec 1 exemplaire d'ADN (noté q) et en sort avec 2 exemplaires de chaque ADN (noté 2q). Elle double donc sa quantité de matériel génétique. Cette grande étape est découpée en 3 parties. 

• Phase G1 : la cellule grossit grâce à une grande synthèse de protéine, se prépare à la réplication et devient cellule mère. 

• Phase S : la cellule mère double sa quantité d'ADN. Chaque hélice d'une molécule d'ADN est dupliquée par la réplication. 

• Phase G2 : la cellule mère se prépare à la mitose. 

ÉTAT DE L'ADN Dans les différentes PHASES

Note 1 : à chaque fin d'étape, il y a un point de contrôle, comme un "checkpoint". Si tout va bien dans la cellule, elle passe à l'étape suivante. S'il y a une anomalie, alerte rouge ! L'organisme détecte ce qui ne va pas, et le corrige pour que la cellule poursuive son cycle cellulaire. 

La mitose

La cellule mère a doublé son matériel génétique, elle est désormais prête à se diviser en deux cellules filles qui seront génétiquement identiques entre elles, mais aussi à la cellule mère. Contrairement à l'interphase, la mitose dure peu de temps, environ 1 heure. En début de mitose, la cellule a donc chaque molécule d'ADN en deux exemplaires, ce qui donne le chromosome en forme de "X" à deux chromatides identiques. Pour pouvoir se diviser, la cellule doit tout d'abord séparer les chromatides sœurs liées l'une à l'autre par le centromère, afin de les distribuer à chaque cellule fille. Tout ce mécanisme de division, appelée donc mitose, se déroule selon 4 étapes. 

• Prophase : finalisation de la phase G2, l'ADN continue à se condenser pour former le chromosome en forme de "X" avec deux chromatides. L'enveloppe nucléaire qui retient le matériel génétique commence à disparaitre et les plaques équatoriales apparaissent. 

• Métaphase : les chromosomes sont condensés au maximum, ils s'alignent sur la plaque équatorial qui correspond au centre de la cellule. 

• Anaphase : les deux chromatides du chromosome sont séparées au niveau du centromère, elles sont tirées aux deux extrémités opposées de la cellule par un élément du cytosquelette, les microtubules. 

• Télophase : le cytoplasme se divise en deux et les enveloppes nucléaires réapparaissent autour des chromosomes à une chromatide de chaque côté de la cellule. Les chromosomes sont décondensés et redeviennent chromatine. 

Etat de l'ADN dans les différentes étapes

En fin de mitose, il y a deux cellules identiques avec chacune possédant un exemplaire des molécules d'ADN. Après cela, les cellules rentrent en phase de G1, ou alors, elles entrent en phase G0, une phase de quiescence où elles ne se divisent plus et quittent le cycle cellulaire pour se spécialiser dans un rôle précis. Ainsi, par l'interphase et la mitose, une division cellulaire conforme a lieu. 

Exemple

En se spécialisant en une cellule osseuse ou une cellule musculaire…

​Note 2 : astuce pour retenir les étapes de la mitose : Papa Maman À Table ! Papa = Prophase, Maman = Métaphase, À = Anaphase, Table = Télophase.​
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1. Prophase

2. Métaphase

3. Anaphase

4. Télophase

5. Fin de mitose

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