Objectifs d'apprentissage du Chapitre 1: Division cellulaire:
Expliquer la croissance, le maintien et la reproduction d'une cellule et d'un organisme
Expliquer le principe de la réplication de l'ADN
Expliquer les différentes phases du cycle cellulaire et leurs régulations
Décrire les différentes phases de la mitose et de la méiose
Expliquer l'intérêt de la méiose dans la variabilité génétique d'une espèce
Expliquer le principe de l'apoptose et de l'apparition de cellules cancéreuses
La division cellulaire attribue un jeu identique de chromosomes à chaque cellule fille:
Cellule initiale = cellule mère
Cellules après division = cellules filles
L'ensemble de l'information génétique dont hérite une cellule = génome
Ce génome doit être répliqué pour être sûr que chaque cellule fille reçoive un génome complet
Pour que la division soit possible, il faut que le génome répliqué se condense sous forme de chromosomes
Chez l'humain:
Cellules somatiques = 46 chromosomes
Cellules reproductrices matures (spermatozoïdes et ovocytes) = 23 chromosomes
Structure de l'ADN et réplication:
Chaque acide nucléique est constitué d'une succession de nucléotides
Structure de l'ADN:
Un groupement phosphate
Un sucre: le désoxyribose pour l'ADN
Une base azotée: purique (adénine ou guanine) ou pyrimidique (thymine ou cytosine)
Réplication de l'ADN:
Avant la division cellulaire, l'ADN doit se dupliquer pour que chaque nouvelle cellule formée reçoive l'ensemble du matériel génétique
La réplication de l'ADN se fait en plusieurs étapes à l'aide d'une série d'enzymes
Étapes de la réplication de l'ADN:
1. Déroulement local de la molécule d'ADN au niveau d'une origine de réplication et séparation des 2 brins
2. Amorçage de la synthèse de l'ADN grâce à une amorce d'ARN
3. Synthèse d'un nouveau brin par ajout de nucléotides = élongation
Réparation de l'ADN et mutations:
Les cellules peuvent subir des lésions au niveau de leur ADN à cause d'agressions externes
Les cellules possèdent des mécanismes de réparation de l'ADN pour maintenir l'intégrité génétique
Les mutations peuvent survenir suite à des lésions non réparées de l'ADN
Les cellules peuvent subir des lésions au niveau de leur ADN à cause de divers agresseurs comme les produits chimiques, les mutagènes, les rayons et la chaleur
Les cellules possèdent un système enzymatique de réparation pour remplacer les nucléotides endommagés
Des mutations peuvent apparaître avec des conséquences variables, telles que des protéines défectueuses et des cancers par prolifération anormale des cellules
Parfois, les mutations peuvent être bénéfiques pour l'organisme, comme la résistance aux antibiotiques et la sélection naturelle
Le cycle cellulaire se compose de l'interphase (90% de la durée du cycle) et de la mitose (10%)
L'interphase est la phase de croissance cellulaire et comprend les phases G1, S (synthèse d'ADN) et G2
Durant l'interphase, la cellule réplique l'ADN, synthétise des protéines et produit des organites
En période non favorable à la division, le cycle s'arrête à la fin de la phase G1 au point de restriction et la cellule entre en état de repos (G0)
La mitose est le partage des chromosomes dupliqués entre les 2 cellules filles et comporte 5 étapes: Prophase, Prométaphase, Métaphase, Anaphase et Télophase
Juste avant la mitose, les centrosomes se répliquent et participent à la formation du fuseau de division
Prophase: Condensation de l'ADN, formation des chromosomes composés de 2 chromatides sœurs et formation du fuseau mitotique
Prométaphase: L'enveloppe nucléaire continue sa dégradation et les chromosomes se fixent sur les microtubules du fuseau mitotique
Métaphase: Les chromosomes s'alignent sur la plaque équatoriale de la cellule
Anaphase: Les chromatides se détachent et migrent vers les pôles cellulaires par raccourcissement des microtubules kinétochoriens
Télophase: Formation de 2 nouveaux noyaux autour des chromosomes localisés aux pôles et décondensation des chromosomes