chapitre 12 Le cycle cellulaire 279
Réponses du chapitRe 12
Questions des figures
Figure 12.4
Chromatide sœur
On aurait aussi pu encercler l’autre chromatide. Figure 12.5 Le chromosome a quatre bras (deux bras p et deux bras q). Figure 12.7 12 ; 2 ; 2 ; 1.
Figure 12.8
Aster
Plaque équatoriale
Mouvement
du chromosome
Aster
Figure 12.9 La marque se serait déplacée vers le pôle le plus proche. La
longueur des microtubules fluorescents entre ce pôle et la marque aurait
diminué, tandis que leur longueur entre les chromosomes et la marque
serait restée la même. Figure 12.14 Dans les deux cas, le noyau en
phase G 1 serait resté en phase G 1 jusqu’au moment où il serait normalement entré en phase S. La condensation chromosomique et la formation
du fuseau de division ne se seraient pas produites avant la fin des phases S
et G 2 . Figure 12.16 La cellule se serait divisée dans des conditions peu
favorables. Si les cellules filles et leurs descendantes avaient elles aussi
ignoré le point de contrôle et s’étaient divisées, il y aurait bientôt eu une
masse anormale de cellules. (Ce type de division cellulaire inappropriée
peut contribuer au développement du cancer.) Figure 12.17 Le passage
du point de contrôle G 2 dans le diagramme correspond au début de l’axe
« Temps » du graphique, et l’entrée dans la phase mitotique (la section jaune
du diagramme) correspond au pic de l’activité du MPF et de la concentration de cycline dans le graphique (voir les M jaunes au-dessus des pics).
Durant les phases G 1 et S, la Cdk est présente en l’absence de cycline
dans le diagramme, de sorte que la concentration de cycline et l’activité
du MPF sont faibles dans le graphique. Dans le diagramme, la flèche
violette indique une concentration accrue de cycline à la fin de la phase S
et durant toute la phase G 2 dans le graphique. Après quoi, le cycle cellulaire
recommence. Figure 12.18 Les cellules du récipient avec PDGF seraient
incapables de répondre au signal du facteur de croissance et ne se diviseraient donc pas. La culture ressemblerait à celle du flacon dépourvu de
PDGF. Figure 12.21 Une fois activé, le récepteur intracellulaire des
œstrogènes pourrait agir comme un facteur de transcription dans le noyau,
activant les gènes qui pourraient amener la cellule à passer le point de
contrôle et à se diviser. Une fois activé par un ligand, le récepteur HER2
formerait un dimère, et chaque sous-unité du dimère phosphorylerait
l’autre, ce qui entraînerait une série d’étapes de transduction du signal,
lesquelles activeraient finalement les gènes dans le noyau. Comme dans
le cas du récepteur des œstrogènes, les gènes coderaient les protéines
nécessaires pour amener la cellule à se diviser.
retour sur le concept 12.1
1. 2 ; 2. 39 ; 39 ; 78.
retour sur le concept 12.2
1. 6 chromosomes, répliqués ; 12 chromatides. 2. Après la mitose, la
cytocinèse donne deux cellules filles génétiquement identiques tant chez
les Animaux que chez les Végétaux, mais le mécanisme de division du
cytoplasme n’est pas le même dans les cellules végétales et dans les cellules
animales. Dans une cellule animale, la cytocinèse a lieu par segmentation,
un processus au cours duquel un anneau contractile de filaments d’actine
divise la cellule en deux. Dans une cellule végétale, une plaque se forme
au milieu de la cellule et grossit jusqu’à ce que sa membrane fusionne
avec la membrane plasmique de la cellule mère. Une nouvelle paroi
cellulaire est également produite à partir de cette plaque. 3. Ils allongent
la cellule durant l’anaphase. 4. Au cours de la division cellulaire eucaryote,
la tubuline participe à la formation du fuseau de division et au
déplacement des chromosomes, alors que l’actine intervient durant
la cytocinèse. Dans la scissiparité bactérienne, c’est apparemment
le contraire : des molécules similaires à la tubuline semblent intervenir
dans la séparation des cellules filles, et des molécules similaires à l’actine
déplacent les chromosomes bactériens fils aux extrémités opposées de la
cellule. 5. Dans la cellule, les microtubules constitués de tubuline servent
de voies le long desquelles les vésicules et autres organites peuvent se
déplacer grâce aux interactions des protéines motrices et de la tubuline
des microtubules. Dans les cellules musculaires, l’actine des microfilaments
interagit avec les filaments de myosine pour produire la contraction
musculaire. 6. De la fin de la phase S de l’interphase jusqu’à la fin
de la métaphase de la mitose.
retour sur le concept 12.3
1. Initialement, le noyau à droite était dans la phase G 1 ; son chromosome
n’était donc pas encore répliqué. Le noyau à gauche était dans la phase M,
ce qui signifie qu’il avait déjà répliqué son chromosome. 2. Une quantité
suffisante de MPF doit s’accumuler pour que la cellule franchisse le point
de contrôle G 2 ; cela se produit grâce à l’accumulation des protéines
cyclines qui se combinent au Cdk pour former du MPF. 3. La plupart
des cellules de l’organisme sont dans un état de non-division appelé G 0 .
4. Les deux types de tumeurs sont constitués de cellules anormales, mais
leurs caractéristiques diffèrent. Une tumeur bénigne n’envahit pas les
tissus voisins et peut habituellement être retirée chirurgicalement. Ses
cellules portent certaines modifications génétiques et cellulaires. Les
cellules cancéreuses d’une tumeur maligne présentent des modifications
génétiques et cellulaires plus importantes, se propagent à distance
de la tumeur primitive en formant des métastases et peuvent perturber
le fonctionnement de l’organe ou des organes touchés. 5. Les cellules
pourraient se diviser même en l’absence de PDGF, auquel cas elles
continueraient de se diviser lorsque la surface serait couverte ; la division
se poursuivrait et elles s’entasseraient les unes sur les autres.
Questions du résumé des concepts clés
12.1 L’ADN d’une cellule eucaryote est emballé dans des structures
appelées chromosomes. Chaque chromosome est une longue molécule
d’ADN qui contient des centaines ou des milliers de gènes, et à laquelle
sont associées des protéines qui maintiennent la structure chromosomique
et contribuent à la régulation de l’activité des gènes. Ce complexe ADNprotéines s’appelle la chromatine. La chromatine de chaque chromosome
est longue et fine lorsque la cellule n’est pas en train de se diviser. Avant
la division cellulaire, chaque chromosome est répliqué, et les chromatides
sœurs qui résultent de la réplication sont retenues par des protéines à
leurs centromères et, pour de nombreuses espèces, sur toute leur longueur
(cohésion des chromatides sœurs). 12.2 Les chromosomes existent à l’état
de molécules d’ADN non répliquées durant la phase G 1 de l’interphase,
ainsi que durant l’anaphase et la télophase de la mitose. Au cours de
la phase S, la réplication de l’ADN produit des chromatides sœurs qui
t raversent la phase G 2 de l’interphase ainsi que la prophase, la prométaphase et la métaphase de la mitose. 12.3 Les points de contrôle permettent
aux mécanismes de surveillance cellulaire de déterminer si la cellule est
prête à passer au stade suivant. Les signaux internes et externes amènent
la cellule au-delà de ces points de contrôle. Dans les cellules mammaliennes,
le point de contrôle G 1 ou « point de restriction » détermine si une cellule
peut poursuivre le cycle cellulaire et se diviser ou si elle peut passer à la
phase G 0 . Les signaux incitant à passer ce point de contrôle sont souvent
des signaux externes comme des facteurs de croissance. Le passage du
point de contrôle G 2 exige un nombre suffisant de complexes MPF actifs,
lesquels orchestrent à leur tour plusieurs événements mito tiques. Le MPF
amorce également la dégradation de sa composante cycline, mettant
ainsi fin à la phase M. La phase M ne recommencera pas avant qu’une
quantité suffisante de cycline soit produite durant les prochaines phases S
et G 2 . Le message autorisant le point de contrôle de la phase M n’est pas
Réponses du chapitRe 12
Questions des figures
Figure 12.4
Chromatide sœur
On aurait aussi pu encercler l’autre chromatide. Figure 12.5 Le chromosome a quatre bras (deux bras p et deux bras q). Figure 12.7 12 ; 2 ; 2 ; 1.
Figure 12.8
Aster
Plaque équatoriale
Mouvement
du chromosome
Aster
Figure 12.9 La marque se serait déplacée vers le pôle le plus proche. La
longueur des microtubules fluorescents entre ce pôle et la marque aurait
diminué, tandis que leur longueur entre les chromosomes et la marque
serait restée la même. Figure 12.14 Dans les deux cas, le noyau en
phase G 1 serait resté en phase G 1 jusqu’au moment où il serait normalement entré en phase S. La condensation chromosomique et la formation
du fuseau de division ne se seraient pas produites avant la fin des phases S
et G 2 . Figure 12.16 La cellule se serait divisée dans des conditions peu
favorables. Si les cellules filles et leurs descendantes avaient elles aussi
ignoré le point de contrôle et s’étaient divisées, il y aurait bientôt eu une
masse anormale de cellules. (Ce type de division cellulaire inappropriée
peut contribuer au développement du cancer.) Figure 12.17 Le passage
du point de contrôle G 2 dans le diagramme correspond au début de l’axe
« Temps » du graphique, et l’entrée dans la phase mitotique (la section jaune
du diagramme) correspond au pic de l’activité du MPF et de la concentration de cycline dans le graphique (voir les M jaunes au-dessus des pics).
Durant les phases G 1 et S, la Cdk est présente en l’absence de cycline
dans le diagramme, de sorte que la concentration de cycline et l’activité
du MPF sont faibles dans le graphique. Dans le diagramme, la flèche
violette indique une concentration accrue de cycline à la fin de la phase S
et durant toute la phase G 2 dans le graphique. Après quoi, le cycle cellulaire
recommence. Figure 12.18 Les cellules du récipient avec PDGF seraient
incapables de répondre au signal du facteur de croissance et ne se diviseraient donc pas. La culture ressemblerait à celle du flacon dépourvu de
PDGF. Figure 12.21 Une fois activé, le récepteur intracellulaire des
œstrogènes pourrait agir comme un facteur de transcription dans le noyau,
activant les gènes qui pourraient amener la cellule à passer le point de
contrôle et à se diviser. Une fois activé par un ligand, le récepteur HER2
formerait un dimère, et chaque sous-unité du dimère phosphorylerait
l’autre, ce qui entraînerait une série d’étapes de transduction du signal,
lesquelles activeraient finalement les gènes dans le noyau. Comme dans
le cas du récepteur des œstrogènes, les gènes coderaient les protéines
nécessaires pour amener la cellule à se diviser.
retour sur le concept 12.1
1. 2 ; 2. 39 ; 39 ; 78.
retour sur le concept 12.2
1. 6 chromosomes, répliqués ; 12 chromatides. 2. Après la mitose, la
cytocinèse donne deux cellules filles génétiquement identiques tant chez
les Animaux que chez les Végétaux, mais le mécanisme de division du
cytoplasme n’est pas le même dans les cellules végétales et dans les cellules
animales. Dans une cellule animale, la cytocinèse a lieu par segmentation,
un processus au cours duquel un anneau contractile de filaments d’actine
divise la cellule en deux. Dans une cellule végétale, une plaque se forme
au milieu de la cellule et grossit jusqu’à ce que sa membrane fusionne
avec la membrane plasmique de la cellule mère. Une nouvelle paroi
cellulaire est également produite à partir de cette plaque. 3. Ils allongent
la cellule durant l’anaphase. 4. Au cours de la division cellulaire eucaryote,
la tubuline participe à la formation du fuseau de division et au
déplacement des chromosomes, alors que l’actine intervient durant
la cytocinèse. Dans la scissiparité bactérienne, c’est apparemment
le contraire : des molécules similaires à la tubuline semblent intervenir
dans la séparation des cellules filles, et des molécules similaires à l’actine
déplacent les chromosomes bactériens fils aux extrémités opposées de la
cellule. 5. Dans la cellule, les microtubules constitués de tubuline servent
de voies le long desquelles les vésicules et autres organites peuvent se
déplacer grâce aux interactions des protéines motrices et de la tubuline
des microtubules. Dans les cellules musculaires, l’actine des microfilaments
interagit avec les filaments de myosine pour produire la contraction
musculaire. 6. De la fin de la phase S de l’interphase jusqu’à la fin
de la métaphase de la mitose.
retour sur le concept 12.3
1. Initialement, le noyau à droite était dans la phase G 1 ; son chromosome
n’était donc pas encore répliqué. Le noyau à gauche était dans la phase M,
ce qui signifie qu’il avait déjà répliqué son chromosome. 2. Une quantité
suffisante de MPF doit s’accumuler pour que la cellule franchisse le point
de contrôle G 2 ; cela se produit grâce à l’accumulation des protéines
cyclines qui se combinent au Cdk pour former du MPF. 3. La plupart
des cellules de l’organisme sont dans un état de non-division appelé G 0 .
4. Les deux types de tumeurs sont constitués de cellules anormales, mais
leurs caractéristiques diffèrent. Une tumeur bénigne n’envahit pas les
tissus voisins et peut habituellement être retirée chirurgicalement. Ses
cellules portent certaines modifications génétiques et cellulaires. Les
cellules cancéreuses d’une tumeur maligne présentent des modifications
génétiques et cellulaires plus importantes, se propagent à distance
de la tumeur primitive en formant des métastases et peuvent perturber
le fonctionnement de l’organe ou des organes touchés. 5. Les cellules
pourraient se diviser même en l’absence de PDGF, auquel cas elles
continueraient de se diviser lorsque la surface serait couverte ; la division
se poursuivrait et elles s’entasseraient les unes sur les autres.
Questions du résumé des concepts clés
12.1 L’ADN d’une cellule eucaryote est emballé dans des structures
appelées chromosomes. Chaque chromosome est une longue molécule
d’ADN qui contient des centaines ou des milliers de gènes, et à laquelle
sont associées des protéines qui maintiennent la structure chromosomique
et contribuent à la régulation de l’activité des gènes. Ce complexe ADNprotéines s’appelle la chromatine. La chromatine de chaque chromosome
est longue et fine lorsque la cellule n’est pas en train de se diviser. Avant
la division cellulaire, chaque chromosome est répliqué, et les chromatides
sœurs qui résultent de la réplication sont retenues par des protéines à
leurs centromères et, pour de nombreuses espèces, sur toute leur longueur
(cohésion des chromatides sœurs). 12.2 Les chromosomes existent à l’état
de molécules d’ADN non répliquées durant la phase G 1 de l’interphase,
ainsi que durant l’anaphase et la télophase de la mitose. Au cours de
la phase S, la réplication de l’ADN produit des chromatides sœurs qui
t raversent la phase G 2 de l’interphase ainsi que la prophase, la prométaphase et la métaphase de la mitose. 12.3 Les points de contrôle permettent
aux mécanismes de surveillance cellulaire de déterminer si la cellule est
prête à passer au stade suivant. Les signaux internes et externes amènent
la cellule au-delà de ces points de contrôle. Dans les cellules mammaliennes,
le point de contrôle G 1 ou « point de restriction » détermine si une cellule
peut poursuivre le cycle cellulaire et se diviser ou si elle peut passer à la
phase G 0 . Les signaux incitant à passer ce point de contrôle sont souvent
des signaux externes comme des facteurs de croissance. Le passage du
point de contrôle G 2 exige un nombre suffisant de complexes MPF actifs,
lesquels orchestrent à leur tour plusieurs événements mito tiques. Le MPF
amorce également la dégradation de sa composante cycline, mettant
ainsi fin à la phase M. La phase M ne recommencera pas avant qu’une
quantité suffisante de cycline soit produite durant les prochaines phases S
et G 2 . Le message autorisant le point de contrôle de la phase M n’est pas