chapitre 12 Le cycle cellulaire 277
ConCept
12.1
la plupart des divisions cellulaires donnent
des cellules filles génétiquement identiques
(p. 260 à 262)
• Le matériel génétique (l’ADN) d’une cellule – son génome – est
distribué entre ses chromosomes. Chaque chromosome eucaryote
consiste en une molécule d’ADN associée à de nombreuses protéines
qui maintiennent sa structure et contribuent à la régulation de l’activité des gènes. L’ensemble du complexe ADN et des protéines associées
s’appelle la chromatine. Le degré de condensation de la chromatine
d’un chromosome varie au cours du cycle cellulaire. Chez les animaux,
les gamètes n’ont qu’un jeu de chromosomes tandis que les cellules
somatiques en ont deux.
• Les cellules répliquent leur matériel génétique avant de se diviser,
de sorte que chaque cellule fille reçoit une copie exacte de l’ADN.
En préparation à la division cellulaire, les chromosomes se répliquent
et forment ainsi deux chromatides sœurs identiques reliées sur toute
leur longueur par la cohésion des chromatides sœurs et attachées plus
étroitement à leurs centromères. Lorsque cette cohésion est brisée,
les chromatides se séparent pendant la division cellulaire et deviennent
les chromosomes des nouvelles cellules filles. La division d’une cellule
eucaryote inclut deux processus : la mitose (division du noyau) et
la cytocinèse (division du cytoplasme).
Expliquez la différence entre chromosome, chromatine
et chromatide.
ConCept
12.2
la phase mitotique alterne avec l’interphase
au cours du cycle cellulaire (p. 262 à 269)
• Entre les divisions mitotiques, la cellule connaît une période de croissance active, l’interphase, qui se sub divise elle-même en trois phases :
G 1 , S et G 2 . La réplication de l’ADN
n’a lieu que pendant la phase S
(synthèse). Quant à la phase M
du cycle cellulaire, elle
comprend la mitose
et la cytocinèse.
• Le fuseau de division est un complexe de microtubules qui orchestre
le mouvement des chromosomes pendant la mitose. Chez les Animaux,
le fuseau de division commence à se former à partir des centrosomes
et comprend les microtubules kinétochoriens et les asters. Certains
des microtubules s’attachent aux kinétochores des chromosomes et
les déplacent jusque sur la plaque équatoriale de la cellule. Pendant
l’anaphase, les chromatides sœurs se séparent et les protéines motrices
les déplacent le long des microtubules kinétochoriens. Entre-temps,
le glissement des microtubules polaires les uns sur les autres allonge la
cellule entière dans l’axe des pôles. Pendant la télophase, des noyaux
fils identiques se forment aux extrémités opposées de la cellule
en voie de division.
• Dans la plupart des cas, la mitose est suivie de la cytocinèse ; celle-ci
comporte la formation d’un sillon de division dans les cellules
animales et la formation d’une plaque cellulaire dans les cellules
végétales.
• Au cours de la scissiparité, le chromosome bactérien se réplique
et les deux chromosomes fils se séparent de manière active. Certaines
des protéines intervenant dans la scissiparité bactérienne sont similaires
à l’actine et à la tubuline eucaryotes.
• Comme les Procaryotes ont précédé les Eucaryotes de deux milliards
d’années, il est possible que la mitose ait évolué à partir de la division
cellulaire procaryote. Certains Eucaryotes unicellulaires présentent des
mécanismes de division cellulaire similaires à ceux des ancêtres des
Eucaryotes actuels. Ces mécanismes ressemblent à des étapes intermédiaires entre la scissiparité bactérienne et le processus de mitose
tel qu’il se déroule dans la plupart des cellules eucaryotes.
Dans lesquelles des trois sous-phases de l’interphase et des phases
de la mitose les chromosomes existent-ils à l’état de molécules
d’ADN non répliquées (simples) ?
ConCept
12.3
un mécanisme de régulation moléculaire gouverne
le cycle cellulaire des eucaryotes (p. 270 à 276)
• Les molécules de communication présentes dans le cytoplasme régissent le déroulement du cycle cellulaire.
• Le mécanisme de régulation du cycle cellulaire repose sur des
phénomènes moléculaires. Les modifications cycliques des protéines
régulatrices font office d’horloge mitotique. Les régulateurs clés sont
les cyclines et les kinases cycline-dépendantes (Cdk). L’horloge
dispose de points de contrôle où le cycle cellulaire s’arrête jusqu’à
ce qu’un message d’autorisation le remette en marche. Des signaux
internes et externes régulent le cycle cellulaire par l’intermédiaire de
voies de transduction. La plupart des cellules ont besoin d’un point
d’ancrage pour se diviser et subissent une inhibition de contact
qui met fin à la division.
• Les cellules cancéreuses échappent aux mécanismes normaux de régulation du cycle cellulaire. Elles se divisent anarchiquement et forment
des tumeurs. Les tumeurs malignes envahissent les tissus environnants ou se disséminent à distance et exportent des cellules cancéreuses
vers d’autres parties du corps par l’intermédiaire des vaisseaux sanguins
ou lymphatiques – autrement dit, elles forment des métastases.
Des percées récentes dans la compréhension du cycle cellulaire et
de la communication cellulaire ainsi que de nouvelles techniques
de séquençage de l’ADN ont permis d’améliorer le traitement médical
du cancer.
Expliquez le rôle des points de contrôle G 1 , G 2 , et M ainsi que
les messages d’autorisation dans le mécanisme de régulation
du cycle cellulaire.
évaLUation
niveaU 1 : connaissances et coMpréhension
1. Vous observez au microscope la formation d’une plaque cellulaire
à l’équateur d’une cellule ; vous voyez aussi des noyaux qui
se reconstituent de chaque côté de la plaque cellulaire. Il s’agit
vraisemblablement d’une cellule :
a) animale pendant la cytocinèse.
b) végétale pendant la cytocinèse.
c) animale pendant la phase S.
d) bactérienne en voie de division.
e) végétale pendant la métaphase.
?
?
?
G 1
Cytocinèse
Télophase
Anaphase
Métaphase
Prométaphase
Prophase
PHASE M
Mitose
G 2
S
INT ERPHASE
ConCept
12.1
la plupart des divisions cellulaires donnent
des cellules filles génétiquement identiques
(p. 260 à 262)
• Le matériel génétique (l’ADN) d’une cellule – son génome – est
distribué entre ses chromosomes. Chaque chromosome eucaryote
consiste en une molécule d’ADN associée à de nombreuses protéines
qui maintiennent sa structure et contribuent à la régulation de l’activité des gènes. L’ensemble du complexe ADN et des protéines associées
s’appelle la chromatine. Le degré de condensation de la chromatine
d’un chromosome varie au cours du cycle cellulaire. Chez les animaux,
les gamètes n’ont qu’un jeu de chromosomes tandis que les cellules
somatiques en ont deux.
• Les cellules répliquent leur matériel génétique avant de se diviser,
de sorte que chaque cellule fille reçoit une copie exacte de l’ADN.
En préparation à la division cellulaire, les chromosomes se répliquent
et forment ainsi deux chromatides sœurs identiques reliées sur toute
leur longueur par la cohésion des chromatides sœurs et attachées plus
étroitement à leurs centromères. Lorsque cette cohésion est brisée,
les chromatides se séparent pendant la division cellulaire et deviennent
les chromosomes des nouvelles cellules filles. La division d’une cellule
eucaryote inclut deux processus : la mitose (division du noyau) et
la cytocinèse (division du cytoplasme).
Expliquez la différence entre chromosome, chromatine
et chromatide.
ConCept
12.2
la phase mitotique alterne avec l’interphase
au cours du cycle cellulaire (p. 262 à 269)
• Entre les divisions mitotiques, la cellule connaît une période de croissance active, l’interphase, qui se sub divise elle-même en trois phases :
G 1 , S et G 2 . La réplication de l’ADN
n’a lieu que pendant la phase S
(synthèse). Quant à la phase M
du cycle cellulaire, elle
comprend la mitose
et la cytocinèse.
• Le fuseau de division est un complexe de microtubules qui orchestre
le mouvement des chromosomes pendant la mitose. Chez les Animaux,
le fuseau de division commence à se former à partir des centrosomes
et comprend les microtubules kinétochoriens et les asters. Certains
des microtubules s’attachent aux kinétochores des chromosomes et
les déplacent jusque sur la plaque équatoriale de la cellule. Pendant
l’anaphase, les chromatides sœurs se séparent et les protéines motrices
les déplacent le long des microtubules kinétochoriens. Entre-temps,
le glissement des microtubules polaires les uns sur les autres allonge la
cellule entière dans l’axe des pôles. Pendant la télophase, des noyaux
fils identiques se forment aux extrémités opposées de la cellule
en voie de division.
• Dans la plupart des cas, la mitose est suivie de la cytocinèse ; celle-ci
comporte la formation d’un sillon de division dans les cellules
animales et la formation d’une plaque cellulaire dans les cellules
végétales.
• Au cours de la scissiparité, le chromosome bactérien se réplique
et les deux chromosomes fils se séparent de manière active. Certaines
des protéines intervenant dans la scissiparité bactérienne sont similaires
à l’actine et à la tubuline eucaryotes.
• Comme les Procaryotes ont précédé les Eucaryotes de deux milliards
d’années, il est possible que la mitose ait évolué à partir de la division
cellulaire procaryote. Certains Eucaryotes unicellulaires présentent des
mécanismes de division cellulaire similaires à ceux des ancêtres des
Eucaryotes actuels. Ces mécanismes ressemblent à des étapes intermédiaires entre la scissiparité bactérienne et le processus de mitose
tel qu’il se déroule dans la plupart des cellules eucaryotes.
Dans lesquelles des trois sous-phases de l’interphase et des phases
de la mitose les chromosomes existent-ils à l’état de molécules
d’ADN non répliquées (simples) ?
ConCept
12.3
un mécanisme de régulation moléculaire gouverne
le cycle cellulaire des eucaryotes (p. 270 à 276)
• Les molécules de communication présentes dans le cytoplasme régissent le déroulement du cycle cellulaire.
• Le mécanisme de régulation du cycle cellulaire repose sur des
phénomènes moléculaires. Les modifications cycliques des protéines
régulatrices font office d’horloge mitotique. Les régulateurs clés sont
les cyclines et les kinases cycline-dépendantes (Cdk). L’horloge
dispose de points de contrôle où le cycle cellulaire s’arrête jusqu’à
ce qu’un message d’autorisation le remette en marche. Des signaux
internes et externes régulent le cycle cellulaire par l’intermédiaire de
voies de transduction. La plupart des cellules ont besoin d’un point
d’ancrage pour se diviser et subissent une inhibition de contact
qui met fin à la division.
• Les cellules cancéreuses échappent aux mécanismes normaux de régulation du cycle cellulaire. Elles se divisent anarchiquement et forment
des tumeurs. Les tumeurs malignes envahissent les tissus environnants ou se disséminent à distance et exportent des cellules cancéreuses
vers d’autres parties du corps par l’intermédiaire des vaisseaux sanguins
ou lymphatiques – autrement dit, elles forment des métastases.
Des percées récentes dans la compréhension du cycle cellulaire et
de la communication cellulaire ainsi que de nouvelles techniques
de séquençage de l’ADN ont permis d’améliorer le traitement médical
du cancer.
Expliquez le rôle des points de contrôle G 1 , G 2 , et M ainsi que
les messages d’autorisation dans le mécanisme de régulation
du cycle cellulaire.
évaLUation
niveaU 1 : connaissances et coMpréhension
1. Vous observez au microscope la formation d’une plaque cellulaire
à l’équateur d’une cellule ; vous voyez aussi des noyaux qui
se reconstituent de chaque côté de la plaque cellulaire. Il s’agit
vraisemblablement d’une cellule :
a) animale pendant la cytocinèse.
b) végétale pendant la cytocinèse.
c) animale pendant la phase S.
d) bactérienne en voie de division.
e) végétale pendant la métaphase.
?
?
?
G 1
Cytocinèse
Télophase
Anaphase
Métaphase
Prométaphase
Prophase
PHASE M
Mitose
G 2
S
INT ERPHASE