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Le cycle cellulaire a deux phases principales, l'interphase et la mitose. La mitose est le processus au cours duquel une cellule se divise en deux. L'interphase est le temps pendant lequel se préparent la mitose. L'interphase est elle-même composée de trois phases - phase G1, phase S et phase G2 - ainsi que d'une phase spéciale appelée G0.
Phase G1
La phase G1 est le temps pendant lequel la cellule fabrique plus de protéines afin de pouvoir atteindre sa taille souhaitée. La concentration en protéines dans une cellule est estimée à 100 milligrammes par millilitre. C'est aussi le moment où la cellule produit plus de ribosomes, des machines qui fabriquent des protéines. Une cellule ne sortira pas de la phase G1 et n'entrera dans la phase S que si elle contient suffisamment de ribosomes. La fin tardive de la phase G1 est également celle où les mitochondries de la cellule se fondent en un réseau de mitochondries, ce qui aide ces organites à devenir plus efficaces pour produire des molécules d'énergie.
Phase de synthèse (S)
La phase S, ou phase de synthèse, est le temps pendant lequel la cellule copie son ADN en préparation de la mitose. Puisque l'ADN n'existe pas en soi dans le noyau mais est conditionné par des protéines, de nouvelles protéines d'emballage doivent également être fabriquées pour envelopper l'ADN copié. Ces protéines sont appelées histones. La production de protéines histones et la copie d’ADN sont étroitement liées. L'arrêt d'un processus arrêtera l'autre. La phase S est également le moment où la cellule produit beaucoup plus de phospholipides. Les phospholipides sont les molécules qui composent la membrane cellulaire et la membrane des organites de la cellule. La quantité de phospholipide double pendant la phase S.
Phase G2
La phase G2 est le temps pendant lequel une cellule réplique ses organites en préparation de la mitose. Non seulement l'ADN doit être divisé, mais les organites également. G2 est la dernière chance pour la cellule de produire plus de protéines en préparation de la division. La cellule a deux fois plus d'ADN au cours de G2 que pendant G1. G2 est nécessaire pour que la cellule s'assure que tout l'ADN est intact; pas de pauses et pas de pseudos. La transition de G2 à la mitose est le dernier point de contrôle avant que la cellule ne s'engage à entrer dans la mitose.
Phase G0
La phase G0 peut se produire juste après la mitose et juste avant la phase G1, ou une cellule en phase G1 peut entrer en phase G0. L'entrée dans G0 est connue en tant que sortie du cycle cellulaire. On dit que les cellules qui mûrissent pour devenir des cellules hautement spécialisées se différencient. Les cellules quittent le cycle cellulaire et entrent G0 afin de se différencier. Les cellules terminales différenciées sont celles qui n'entrent jamais dans le cycle cellulaire, ce qui signifie qu'elles restent dans G0 et ne se divisent jamais. Cependant, certaines cellules peuvent être déclenchées pour quitter G0 et entrer à nouveau dans G1, ce qui leur permet de se diviser à nouveau.