Cellules haploïde et diploïde : mitose et méiose

Le plus important en quelques mots

Dans ce résumé, tu verras que les cellules peuvent se multiplier grâce à des processus appelés mitose pour l'ensemble des cellules du corps, à l'exception des cellules sexuelles, les gamètes. En effet, ces cellules ont une division particulière appelée méiose.

Patrimoine génétique 

Chaque individu possède son propre patrimoine génétique provenant pour la moitié de son père et pour l'autre moitié de sa mère. 

L'ensemble de ce patrimoine génétique est constitué d'un ensemble de gènes que l'on retrouve sur les 23 paires de chromosomes que tout individu possède. 

Chaque individu possède donc l'ensemble de ces gènes sur 46 chromosomes. L'information génétique inscrite sur ces chromosomes sera conservé dans toutes les cellules qui seront créées grâce à des divisions cellulaires. Cette information génétique porte le nom d'ADN, capable de porter plusieurs milliers de gènes, chaque gène permettant de définir, modeler une infime partie de l'organisme.

Pour tous les types cellulaires, la division cellulaire porte le nom de mitose, à l'exception des cellules sexuelles pour lesquelles la division cellulaire s'appelle la méiose.

Toutes les divisions cellulaires permettent de passer d'une cellule à des millions de cellules, permettant la création d'organisme entier. Les divisions cellulaires permettent également le renouvellement cellulaire permanent nécessaire à la survie d'un organisme.

Note : Certains individus ne possèdent pas 46 chromosomes, on parle alors d'anomalie chromosomique. C'est le cas pour la trisomie 21 où l'individu possède 3 chromosomes sur la "paire" 21. Il possède ainsi 47 chromosomes.

Mitose

La mitose est un processus de division cellulaire permettant, à partir d'une cellule mère, d'obtenir deux cellules filles identiques à la cellule mère.

Cette division cellulaire permet la création de deux cellules diploïdes à partir d'une cellule diploïde.

On parle d'état diploïde lorsque les chromosomes sont présents dans la cellule par paire. 

Pour indiquer si une cellule possède des chromosomes par paire, il existe une formule chromosomique notée :

Les cellules 2n peuvent contenir des chromosomes à une ou deux branches, appelées chromatide. 

Exemple

Une cellule 2n = 6 contient 3 paires de chromosomes, soit un total de six chromosomes.

Les chromosomes peuvent être des chromosomes simples (à une chromatide) ou double (à deux chromatides).

Une étape de réplication de l'ADN a lieu avant la mitose, cela consiste à passer d'un état de chromosome une chromatide à deux chromatides.

La mitose peut alors débuter et se déroulera en 4 phases :

1. La prophase, les chromosomes se condensent, et un fuseau mitotique se forme.
   
2. La métaphase, les chromosomes s'alignent grâce au fuseau mitotique, permettant ainsi une future division parfaite.
3. L'anaphase, il s'agit de la séparation des chromosomes tirés par les microtubules du fuseau mitotique
4. La télophase, le fuseau disparait, les chromosomes se décondensent, et l'enveloppe nucléaire de deux cellules apparait pour ainsi former deux cellules filles identiques.

1. Duplication 2. Mitose 3. Cellules filles diploïdes

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Méiose

La méiose est un processus de division cellulaire ne concernant que les cellules sexuelles (ou gamètes).

Elle permet d'obtenir des cellules dites haploïdes, c'est-à-dire des cellules qui ne possèdent qu'un exemplaire d'un chromosome.

La première division permet de diviser le nombre de chromosomes présents dans la cellule par 2, on parle de division réductionnelle. 

Durant cette étape, des brassages intrachromosomiques (ou crossing-over) peuvent se produire. Cela signifie que des mélanges de combinaisons des bras des chromosomes peuvent se produire, on parle de recombinaisons. 

Exemple

Dans une paire de chromosome, le premier porte les gènes A et B sur les deux chromatides, le deuxième les gènes a et b sur les deux chromatides. Un brassage intrachromosomique peut donner naissance à un chromosome portant A et B sur la première chromatide et A et b sur la 2e.

Le deuxième chromosome sera alors constitué de a et b sur la première chromatide et a et B sur la 2. Un échange de B et b, a été réalisé.

La deuxième division permet de passer d'un état 2n à un état n, c'est-à-dire que toutes les paires de chromosomes deviennent des chromosomes seuls, on parle de division équationnelle. Durant cette étape, des brassages interchromosomiques peuvent se produire. En se séparant, les chromosomes vont se répartir de manière aléatoire dans les deux cellules formées.

Exemple

Suite à la première division, une cellule est constituée de 2 chromosomes, l'un avec les chromatides A et B et l'autre avec les chromatides C et D. Le brassage interchromosomique donne plusieurs possibilités lors de la 2e division de méiose comme deux cellules filles contenant chacune A/C et B/D ou alors A/D et B/C.

Ces brassages chromosomiques permettent d'obtenir une grande variabilité de gamètes. 

Suite à la méiose, chaque gamète contient donc 23 chromosomes, qui lorsqu'elles fusionneront (ovule et spermatozoïde), vont donner une cellule œuf composé de 46 chromosomes. Cette cellule œuf pourra ainsi entamer une série de mitoses pour se démultiplier et ainsi former un organisme entier.