Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Prophase
- Métaphase
- Anaphase
- Telophase
- Cytokinèse
- Interphase
- Types de cellules
- Mitose vs méiose
- Pourquoi les cellules se divisent
- Les étapes de la mitose
Tout être vivant est constitué de cellules. Chaque être humain commence sa vie comme un embryon humain fécondé avec une cellule et, à l'âge adulte, s'est développé en cinq trillions de cellules, grâce à un processus de division cellulaire appelé mitose. La mitose se produit chaque fois que de nouvelles cellules sont nécessaires. Sans elle, les cellules de votre corps ne pourraient pas se répliquer et la vie telle que vous la connaissez n’existerait pas.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La mitose est un processus de division cellulaire au cours duquel une cellule unique se divise en deux cellules filles génétiquement identiques.Les cinq étapes de la mitose sont l’interphase, la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.
Prophase
La mitose commence par la prophase, qui survient après une phase préparatoire initiale, qui se produit pendant l'interphase - une phase de "repos" entre les divisions cellulaires.
Au début de la prophase, la cellule commence à décomposer certaines structures et à en créer d'autres, préparant ainsi la division des chromosomes. Les chromosomes dupliqués de l'interphase se condensent, ce qui signifie qu'ils deviennent compactés et étroitement enroulés. L'enveloppe nucléaire se décompose et un appareil appelé fuseau mitotique se forme sur les bords de la cellule en division. Le fuseau est constitué de protéines fortes appelées microtubules, qui font partie du "squelette" de la cellule et qui stimulent la division de la cellule par élongation. La broche s'allonge progressivement pendant la prophase. Son rôle est d'organiser les chromosomes et de les déplacer pendant la mitose.
Vers la fin du stade de prophase, l'enveloppe nucléaire se décompose et les microtubules s'étendent de chaque pôle cellulaire à l'équateur cellulaire. Les kinétochores, régions spécialisées dans les centromères des chromosomes - régions de l'ADN où les chromatides soeurs sont les plus étroitement connectées - s'attachent à un type de microtubule appelé fibres kinétochores. Ces fibres interagissent avec les fibres polaires du fuseau reliant les kinétochores aux fibres polaires, ce qui encourage les chromosomes à migrer vers le centre de la cellule. Cette partie du processus est parfois appelée prométaphase, car elle se produit immédiatement avant la métaphase.
Métaphase
Au tout début de la phase de métaphase, les paires de chromosomes condensés s'alignent le long de l'équateur de la cellule allongée. Parce qu'ils sont condensés, ils peuvent se déplacer plus facilement sans s'emmêler.
Certains biologistes séparent la métaphase en deux phases: la prométaphase et la vraie métaphase.
Pendant la prométaphase, la membrane nucléaire disparaît complètement. Ensuite, la vraie métaphase commence. Dans les cellules animales, les deux paires de centrioles s'alignent aux pôles opposés de la cellule et les fibres polaires continuent de s'étendre des pôles au centre de la cellule. Les chromosomes se déplacent de manière aléatoire jusqu'à ce qu'ils se fixent, des deux côtés de leurs centromères, aux fibres polaires.
Les chromosomes s'alignent au niveau de la plaque de métaphase perpendiculairement aux pôles du fuseau et y sont maintenus par les forces égales des fibres polaires exerçant une pression sur les centromères des chromosomes. (La plaque de métaphase n’est pas une structure physique. C’est simplement un terme pour désigner le plan dans lequel les chromosomes s’alignent.
Avant de passer au stade anaphase, la cellule vérifie que tous les chromosomes sont au niveau de la plaque métaphasique, leurs kinétochores étant correctement fixés aux microtubules. C'est ce qu'on appelle le point de contrôle de la broche. Ce point de contrôle permet de s'assurer que les paires de chromosomes, également appelées chromatides soeurs, se répartissent de manière égale entre les deux cellules filles au stade anaphase. Si un chromosome n'est pas correctement aligné ou attaché, la cellule arrête la division jusqu'à ce que le problème soit résolu.
Dans de rares cas, la cellule n'arrête pas la division et des erreurs sont commises lors de la mitose. Cela peut entraîner des modifications de l'ADN, pouvant potentiellement conduire à des troubles génétiques.
Anaphase
Pendant l'anaphase, les chromatides soeurs sont attirées vers les pôles opposés (extrémités) de la cellule allongée. La protéine "colle" qui les maintient ensemble se décompose pour les laisser se séparer. Cela signifie que des copies doubles des cellules de l'ADN se retrouvent de part et d'autre de la cellule et sont prêtes à se diviser complètement. Chaque chromatide soeur est maintenant son propre chromosome "complet". On les appelle maintenant chromosomes filles. A ce stade, les microtubules se raccourcissent, ce qui permet de commencer le processus de séparation cellulaire.
Les chromosomes filles traversent le mécanisme de la broche pour atteindre les pôles opposés des cellules. Lorsque les chromosomes s'approchent d'un pôle, ils migrent d'abord le centromère et les fibres du kinétochore raccourcissent.
Pour se préparer à la télophase, les deux pôles cellulaires sont plus éloignés l'un de l'autre. À la fin de l'anaphase, chaque pôle contient une collection complète de chromosomes.
A ce stade, la cytokinèse commence. Il s’agit de la division du cytoplasme des cellules d’origine et se poursuit jusqu’au stade télophase.
Telophase
Au stade de la télophase, la division cellulaire est presque terminée. L'enveloppe nucléaire, qui s'était précédemment décomposée pour permettre aux microtubules d'accéder aux chromosomes situés à l'équateur de la cellule en division et de les recruter, se reforme en deux nouvelles enveloppes nucléaires autour des chromatides soeurs séparées.
Les fibres polaires continuent de s'allonger et les noyaux commencent à se former aux pôles opposés, créant des enveloppes nucléaires à partir des parties restantes de l'enveloppe nucléaire des cellules mères, ainsi que des parties du système endomembranaire. Le fuseau mitotique est décomposé en ses éléments constitutifs et deux nouveaux noyaux se forment - un pour chaque jeu de chromosomes. Au cours de ce processus, les membranes nucléaires et les nucléoles réapparaissent et les fibres de chromatine des chromosomes s'épanouissent pour retrouver leur forme antérieure en chaîne.
Après la télophase, la mitose est presque terminée - le contenu génétique d'une cellule a été divisé également en deux cellules. Cependant, la division cellulaire n'est pas complète avant la cytokinèse.
Cytokinèse
La cytokinèse est la division du cytoplasme des cellules, qui commence avant la fin de l'anaphase et se termine peu de temps après le stade télophase de la mitose.
Au cours de la cytocinèse dans les cellules animales, un anneau de protéines appelées actine et myosine (les mêmes protéines que celles trouvées dans le muscle) pincent la cellule allongée en deux nouvelles cellules. Une bande de filaments constituée d'une protéine appelée actine est responsable du pincement, créant un pli appelé sillon de clivage.
Le processus est différent dans les cellules végétales car elles ont une paroi cellulaire et sont trop rigides pour être divisées de cette façon. Dans les cellules végétales, une structure appelée plaque cellulaire se forme au milieu de la cellule, la scindant en deux cellules filles séparées par un nouveau mur.
À ce stade, le cytoplasme, le fluide dans lequel tous les composants cellulaires sont baignés, est divisé de manière égale entre les deux nouvelles cellules filles. Chaque cellule fille est génétiquement identique et contient son propre noyau et une copie complète de l'ADN de l'organisme. Les cellules filles commencent maintenant leur propre processus cellulaire et peuvent répéter le processus de mitose elles-mêmes en fonction de ce qu'elles deviennent.
Interphase
Près de 80% de la durée de vie d'une cellule est dépensée en interphase, la phase entre les cycles mitotiques.
Pendant l'interphase, aucune division n'a lieu, mais la cellule subit une période de croissance et se prépare à la division. Les cellules contiennent de nombreuses protéines et structures appelées organites qui doivent se répliquer avant de doubler. L'ADN de la cellule se duplique au cours de cette phase, créant deux copies de chaque brin d'ADN appelé chromosome. Un chromosome est une molécule d'ADN qui contient tout ou partie des informations héréditaires d'un organisme.
L'interphase est elle-même divisée en différentes phases: phase G1, phase S et phase G2. La phase G1 correspond à la période précédant la synthèse de l'ADN, au cours de laquelle la taille de la cellule augmente. Au cours des phases G1, les cellules se développent et surveillent leur environnement afin de déterminer si elles doivent initier un autre cycle de division cellulaire.
Au cours de la phase S étroite, l'ADN est synthétisé. Ceci est suivi de la phase G2, lorsque la cellule synthétise des protéines et continue à grossir. Au cours de la phase G2, les cellules vérifient que la réplication de l'ADN s'est bien déroulée et effectuent les réparations nécessaires.
Tous les scientifiques ne considèrent pas l'interphase comme une étape de la mitose car il ne s'agit pas d'une étape active. Cependant, cette étape préparatoire est essentielle avant toute division cellulaire effective.
Types de cellules
Les cellules procaryotes, telles que les bactéries, subissent un type de division cellulaire appelé fission binaire. Cela implique la réplication des chromosomes des cellules, la ségrégation de l'ADN copié et la division du cytoplasme des cellules mères. La fission binaire crée deux nouvelles cellules identiques à la cellule d'origine.
D'autre part, les cellules eucaryotes peuvent se diviser par mitose ou méiose. La mitose est un processus plus courant, car seules les cellules eucaryotes à reproduction sexuelle peuvent passer par la méiose. Toutes les cellules eucaryotes, quels que soient leur taille et leur nombre, peuvent passer par la mitose. Les cellules d'un organisme vivant qui ne sont pas des cellules reproductrices sont appelées cellules somatiques et sont importantes pour la survie des organismes eucaryotes. Il est essentiel que les cellules somatiques parents et enfants (filles) ne diffèrent pas les unes des autres.
Mitose vs méiose
Les cellules se divisent au cours de la mitose, produisant des cellules diploïdes (identiques entre elles) et la cellule mère. Les êtres humains sont diploïdes, ce qui signifie qu'ils possèdent deux copies de chaque chromosome. Ils héritent d'une copie de chaque chromosome de leur mère et d'une copie de chacun de leur père. La mitose est utilisée pour la croissance, la réparation et la reproduction asexuée.
La méiose est un autre type de division cellulaire, mais les cellules produites pendant la méiose sont différentes de celles produites pendant la mitose.
La méiose est utilisée pour produire des gamètes mâles et femelles, des cellules avec la moitié du nombre normal de chromosomes, qui ne sont utilisées que pour la reproduction sexuée. Une cellule du corps humain contient 46 chromosomes répartis en 23 paires. Les gamètes sont des spermatozoïdes ou des ovules et ne contiennent que 23 chromosomes. C'est pourquoi la méiose est parfois appelée division de réduction.
La méiose produit quatre cellules filles. Ce sont des cellules haploïdes, ce qui signifie qu'elles contiennent la moitié du nombre de chromosomes de la cellule d'origine. Lorsque les cellules sexuelles s'unissent pendant la fécondation, ces cellules haploïdes deviennent des cellules diploïdes. Découvrez plus de détails sur les similitudes et les différences entre la mitose et la méiose dans la croissance cellulaire et la reproduction sexuée.
Pourquoi les cellules se divisent
Tous les organismes doivent produire des cellules filles génétiquement identiques. Les organismes unicellulaires font cela pour se reproduire. Chacune des cellules produites est un organisme distinct. Les organismes multicellulaires divisent les cellules pour trois raisons: croissance, réparation et remplacement.
Les organismes multicellulaires peuvent se développer de deux manières: en augmentant la taille de leurs cellules ou en augmentant leur nombre. Cette dernière option est obtenue grâce à la mitose.
La mitose est une partie cruciale de tout le cycle cellulaire car c'est le moment où une cellule transmet ses informations génétiques à ses cellules filles. La division veille également à ce que de nouvelles cellules soient disponibles en remplacement lorsque les cellules les plus anciennes d'un organisme meurent.
Lorsque les cellules sont endommagées, elles doivent être réparées. Ils sont remplacés par des cellules identiques capables de faire exactement le même travail.
Toutes les cellules doivent être remplacées à un moment donné de leur vie. Les globules rouges durent environ trois mois et les cellules de la peau encore moins. Des cellules identiques continuent le travail des cellules qu'elles remplacent.
Les étapes de la mitose
La mitose produit deux cellules filles avec un matériel génétique identique. Ils sont également génétiquement identiques à la cellule parentale. La mitose comporte cinq étapes différentes: interphase, prophase, métaphase, anaphase et télophase. Le processus de division cellulaire n’est achevé qu’après la cytokinèse, qui a lieu pendant l’anaphase et la télophase. Chaque étape de la mitose est nécessaire à la réplication et à la division des cellules.