Mitose

Biologie LA MITOSE CUEEP – USTL DEPARTEM ENT SCIENCES BAHIJA DELAITRE Février 2006 I. L’INTRODUCTION Chaque cellule d’un organisme supérieur provient de la multiplication d’une c (cellule mère). La mit à partir d’une cellule deux cellules filles id informations génétiq or 13 Sni* to division qui permet ssédant les mêmes cellule mère. Toutes les cellules d’un m me organisme sont issues d’une cellule par mitose : l’œuf chez les animaux, la graine chez les plantes et la spore chez les champignons. Avant qu’une cellule commence sa division, elle va subir une étape de croissance, de maturation et de uplication de chromosome.

Tous ces mécanismes sont effectués durant les trois premières phases de cycle cellulaire. La mitose est la 4ème et dernière étape d’un cycle cellulaire. Il existe d’autres types de division : la méiose pour les cellules sexuelles, l’amitose pour les organismes inférieurs (végétaux ou animaux). Certaines cellules ne sont pas renouvelées. Exemples : les cellules musculaires, les cellules de la paroi Cest le temps entre le moment de la naissance d’une nouvelle cellule et le début de la réplication de l’ADN, c’est une phase de croissance initiale, caractérisée par la synthèse des protéines.

La durée de cette phase est variable selon la nature de la cellule. Cette croissance nécessite un apport important de nutriments pour la synthèse de l’ADN. Lorsque les facteurs deviennent insuffisants (facteurs de croissance, hormones… ), le cycle s’arrête et la cellule entre en phase de repos ou quiescente (phase GO). D La phase S : Lorsque la cellule atteint une certaine taille, elle entre en phase S, phase de duplication de matériel génétique. C’est une phase de durée constante de 6 à 8 heures.

La phase G2 : Cest une phase de contrôle de la réplication de la molécule d’ADN de durée très courte (5 à 6 heures). Pendant cette étape, la cellule déclenche le mecanisme de réparation de l’ADN à la fin de la réplication et prépare la division cellulaire. En G2 les cellules contiennent deux fois plus de chromosomes qu’en GI . La phase G2 se termine par l’entrée en mitose. La phase M : Dans la mitose ont lieu de nombreux événement aboutissant à la division cellulaire. Cest une étape de faible activité métabolique qui marque la fin d’un cycle cellulaire.

Cette phase est caracterisée par la séparation des chromosomes homologues et la division de la cellule mère en deux cellules filles identiques et possédant les mêmes hromosomes que la cellule mère. A la fin de la division, les cellules filles se retrouvent en phase GI et un nouveau cycle cellulaire démarre. CUEEP • Grain Mitose -1 13 retrouvent en phase GI et un nouveau cycle cellulaire CIJEEP – Grain Mitose – 1 Fig. 1 L’information génétique se transmet et se conserve au cours du cycle cellulaire CUEEP – Grain Mitose -2 – Fig. 2.

Devenir d’un chromosome parental au long d’un cycle d’une cellule eucaryote CUEEP Grain Mitose -3 Ill. LES DIFFÉREN ES ÉTAPES DE LA MITOSE La mitose est un mecanisme complexe et efficace qui répartit de façon égale les chromosomes entre les cellules-filles. Elle touche les éléments nucléaires (la caryodiérèse) et les éléments cytoplasmiques (la cytodiérèse). Durant la mitose, période ou la cellule se dédouble, on observe une suite caractéristique d’événements morphologiques. Classiquement, ces événements sont classés en 4 phases : prophase, métaphase, anaphase et télophase.

L’interphase regroupe les trois premières étapes d’un cycle cellulaire (GI + S + G2). C’est la phase entre deux mitoses. Les chromosomes ne sont ni individualisés ni visibles aux microscopes photoniques car la chromatine (ADN associé à des protéines) est dispersée dans le noyau. igrer vers les deux pôles opposés de la cellule. Les microtubules exercent une tension sur les chromosomes et dirigent leurs mouvements pendant la divlsion cellulaire. Ces microtubules et les protéines associées constituent le fuseau ou le filament.

Les débris de l’enveloppe nucléaire ne sont plus visibles au microscope photonique. Cette phase dure environ quarante minutes. La pro-métaphase est caractérisée par la polymérisation de nombreux microtubules. Ces derniers s’allongent en direction des centromères des chromosomes dont le but de capturer les chromosomes un par un et les placer à l’équateur du fuseau. 11. 2 LA MÉTAPHASE Les chromatides-sœurs condensées sont reliées à chacun des pôles de la cellule par leur centromère et vont se placer dans le plan équatorial de la cellule situé à mi- chemin entre les pôles du fuseau.

Cette phase est très courte, elle ne dure que cinq minutes. 111. 3 L’ANAPHASE Cette phase qui ne dure que quelques minutes, commence par la séparation des chromatides-sœurs au niveau des centromères et leur migration vers les pôles opposés (chaque chromatide devient un chromosome) Cette séparation se produit simultanément dans tout le lot de chromosomes. CUEEP – Grain Mitose -4 – 111. LA TÉLOPHASE Les chromosomes séparés arrivent aux pôles et les microtubules kinétochoriens disparaiss 3 commencent ? réapparaitre.

La cytodiérèse commence par une invagination de la membrane au centre de la cellule, perpendiculairement à l’axe du fuseau pour former le sillon de division qui se creuse pour séparer les deux cellules filles. Cette phase dure dix minutes, pendant lesquelles les chromosomes poursuivent leur décondensation. Chaque cellule va poursuivre son cycle, et après duplication de son ADN entre à son tour en mitose. Fig. 3 • Les différentes étapes de la mitose prophase prometaphase etaphase anaphase te lophase citokinese CLIEEP – Grain Mitose – Fig. La mitose répartit l’information génétique chez les eucaryotes. CIJEEP – Grain Mitose – 6 PARTIE EXERCICES : LE CYCLE CELLULAIRE ET PAGF s 3 caractéristique de l’espèce reste constante pendant toute cette phase. est une phase de croissance cytoplasmique. CUEEP – Grain Mitose -7 – Question 5 La phase S… b. d. est une phase constante. est caractérisée par la réplication de la totalité de l’ADN nucléaire. au cours de cette phase, le taux d’ADN double. Question 6 La phase G2… est une phase courte. elle débute au moment d PAGF 13 de l’ADN. ssentiel est la condensation des chromosomes. es nucléoles disparaissent au début de la prophase. Question 11 La mitose d’une cellule eucaryote.. intéresse tous les éléments nucléaires. intéresse tous les éléments cytoplasmiques. distribue l’ADN entre deux cellules filles. Question 12 La mitose… est un mécanisme de duplication de la molécule d’ADN. peut être bloquée par la colchicine. est la phase de synthèse de protéines. Question 13 La mitose est le nom qu’on donne un cycle cellulaire. l’interphase. une partie du cycle cellulai 7 3 dans l’équateur du fuseau Duplication de la molécule d’ADN CIJEEP – Grain Mitose – 10 –

Question 18 Le taux d’ADN nucléaire de ces cellules est mesuré au cours de leur évolution et reporté sur le graphe cl-dessous. nterprétez et précisez les différentes phases du graphe. 2. Quels renseignements apporte-t-elle sur le rôle de l’ADN dans la préparation de la division cellulaire ? Question 19 1 . Cochez les propositions exactes concernant l’anaphase d’une mitose. 2. Corrlgez celles qui sont fausses. Les deux chromatides de chaque chromosome migrent vers le pôle du fuseau auquel elle fait face. L’anaphase est l’une des étapes de division la plus longues. Le nucléole disparaît pendant l’anaphase.

Lienveloppe nucléaire se reforme au cours de l’anaphase. CIJEEP – Grain Mitose – 11 3 b:12 c: 24 d : 48 CUEEP – Grain Mitose – 12 Question 23 Quel est le nombre de chromatides d’une cellule humaine en prophase de mitose ? Question 24 Soit la figure suivante où 2 chromosomes homologues sont présentés : 1. De quel étape de division s’agit-il ? 2. S’agit-il d’une étape de mitose ou de méiose ? pourquoi ? 3. Représentez l’étape suivante. CUEEP – Grain Mitose – 13- Question 25 Les cellules suivantes présentent les étapes de division d’une 1 . Quel est le nombre de chromosomes 2n de cette cellule ? Classer ces cellules par ordre de division et justifier votre classement. Question 26 Légender la figure sulvante. CIJEEP – Grain Mitose – 14- CORRIGÉ trouve la cellule. Ce temps correspond à l’interphase. Question 3 : la phase GI Les propositions exactes sont : b et c. La phase GI, phase de croissance initiale, est une étape de La phase de synthèse d’ADN est la phase S Question 4 : la phase GI La proposition fausse est : a. CUEEP – Grain Mitose – 15 – Question 5 : la phase S Les propositions vraies sont : a, b et c. La phase S est une phase de : Croissance nucléaire – Durée constante (6 à 8h)

Réplication de la molécule d’ADN donc au cours de cette phase, le taux d’ADN double. Question 6 : la phase GZ La proposition exacte est : a – La phase G2 est courte (S à 6h). Elle débute dès que la réplication de l’ADN est terminée. – La quantité d’ADN a doublé en G2. – La mitose marque la fin d’un cycle cellulaire. Question 7 : l’étape de l’interphase Cette figure présente un nucléole bien visible et une membrane nucléaire toujours présente. Les chromosomes sont indiscernables. Le schéma qui suit cette figure est la prophase. Question 8 Cycle cellulaire et évolutio mes : la réplication de