Fiche de révision : Cycle cellulaire et cancer

📋 Plan du Cours

1. Organisation générale du cycle cellulaire
2. Interphase et phases de la mitose
3. Évolution des chromosomes pendant le cycle
4. Réplication semi-conservative de l’ADN
5. Différenciation et cellules souches
6. Principes de la thérapie cellulaire
7. Étapes du processus tumoral
8. Mutations et dérèglement tumoral

📖 1. Organisation générale du cycle cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Ensemble des étapes parcourues par une cellule entre deux divisions successives, permettant sa croissance puis la formation de deux cellules filles.

★ À maîtriser

• Chaque cellule est programmée génétiquement pour effectuer un nombre maximal de divisions, après quoi elle peut entrer en apoptose, ou suicide cellulaire.

Compléments

• La division cellulaire contribue à la prolifération ou au renouvellement du tissu auquel appartient la cellule.

📌 Une cellule qui sort du cycle peut acquérir une spécialisation adaptée au tissu auquel elle appartient : c’est la différenciation cellulaire.

💡 Astuce mémo

Cycle : prolifération ; sortie du cycle : différenciation ou apoptose.

📖 2. Interphase et phases de la mitose

📝 Points essentiels

• L’interphase comprend trois phases :

  • G1 : croissance cellulaire
  • S : duplication du matériel génétique
  • G2 : intense synthèse protéique

• La mitose divise une cellule mère en deux cellules filles génétiquement identiques.

• La mitose comprend la prophase, où les chromosomes s’individualisent, la métaphase, où ils se disposent dans le plan équatorial, l’anaphase, où les chromatides se séparent, et la télophase, où les chromosomes disparaissent et deux cellules filles apparaissent.

💡 Astuce mémo

G1, S, G2 puis prophase, métaphase, anaphase, télophase.

📖 3. Évolution des chromosomes pendant le cycle

★ À maîtriser

• En phase S, la quantité d’ADN double et chaque chromosome possède deux nucléofilaments.

• Pendant la mitose, les chromosomes se condensent et comportent deux chromatides.

• À l’anaphase, chaque chromatide migre vers un pôle de la cellule et devient un chromosome à une chromatide.

Compléments

• En phase G1, chaque chromosome présente un aspect de chromatine filamenteuse constitué d’un nucléofilament.

• À la télophase, la décondensation des chromosomes rétablit leur aspect initial.

💡 Astuce mémo

Chromatine filamenteuse en interphase ; chromosomes condensés pendant la mitose.

📖 4. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : Dite ainsi parce que chaque nouvelle molécule d’ADN comprend un brin ancien et un brin nouvellement formé.

★ À maîtriser

• Lors de la réplication, les deux brins d’ADN se séparent après rupture de leurs liaisons, puis chacun sert de matrice à la synthèse d’un nouveau brin.

• La réplication de l’ADN a lieu pendant la phase S de l’interphase.

• La réplication double à l’identique la quantité d’ADN avant la division et permet la transmission de la même information génétique aux deux cellules filles.

Compléments

• La réplication nécessite :
  • Des désoxyribonucléotides
  • Des enzymes, dont l’ADN polymérase
  • De l’énergie

💡 Astuce mémo

Chaque brin ancien sert de modèle à un brin neuf.

📖 5. Différenciation et cellules souches

🔑 Notions clés & Définitions

• Différenciation cellulaire : Processus par lequel une cellule perd certaines capacités et en acquiert d’autres en lien avec sa future fonction dans un tissu.

• Cellule souche : Cellule capable de s’autorenouveler en produisant de nouvelles cellules souches et de se différencier pour donner naissance à des types de tissus.

★ À maîtriser

📌 Les cellules souches adultes, présentes après la naissance, ont un potentiel de renouvellement et de différenciation moindre que les cellules souches embryonnaires, dites totipotentes, capables de produire l’ensemble des tissus de l’organisme.

Compléments

• Les hématies perdent leur noyau et la plupart de leurs organites, ce qui leur donne une forme adaptée à la captation de l’oxygène et permet le stockage d’un grand nombre de molécules d’hémoglobine.

• Les neurones acquièrent une forme étoilée et peuvent se connecter à de nombreux neurones semblables, mais deviennent incapables d’assurer leur subsistance.

• Le processus de différenciation comprend une étape de prolifération, qui produit de nombreuses cellules identiques, puis une étape de différenciation proprement dite, où ces cellules se transforment.

• Les cellules souches sont présentes dans :

  • L’embryon
  • Le fœtus
  • Le sang de cordon
  • Divers tissus de l’individu après sa naissance

💡 Astuce mémo

La cellule souche s’autorenouvelle ou se différencie en cellule spécialisée.

📖 6. Principes de la thérapie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Thérapie cellulaire : Consiste à greffer des cellules souches saines dans un tissu lésé afin qu’elles se différencient et contribuent à réparer le tissu.

★ À maîtriser

📌 Lorsque les cellules greffées proviennent du patient lui-même, il n’y a aucun risque de rejet.

Compléments

• Des essais prometteurs de thérapie cellulaire ont été effectués sur le muscle cardiaque avec des cellules souches prélevées dans un muscle de la cuisse ou dans la moelle osseuse.

• La thérapie cellulaire est envisagée pour des maladies dégénératives du cerveau comme les maladies d’Alzheimer et de Parkinson.

💡 Astuce mémo

Greffe de cellules souches saines → différenciation → réparation du tissu.

📖 7. Étapes du processus tumoral

🔑 Notions clés & Définitions

• Processus tumoral : Prolifération anormale de cellules qui aboutit à la formation d’un nouveau tissu autonome appelé tumeur.
• Cancer : Tumeur maligne constituée de cellules anormales échappant au contrôle de leur division et ayant tendance à envahir les tissus voisins.
• Métastase : Tumeur secondaire formée après que des cellules cancéreuses se sont détachées de la tumeur initiale, ont circulé dans le sang et ont envahi un autre tissu.

★ À maîtriser

• Le processus tumoral progresse par l’initiation, avec modification du matériel génétique, la formation d’une tumeur bénigne par hyperplasie lente, la transformation par dysplasie et dédifférenciation avec division incontrôlée, puis le cancer invasif, où des cellules passent dans le sang et envahissent d’autres tissus en formant des métastases.

Compléments

• Le passage d’une cellule normale à une cellule cancéreuse se déroule en plusieurs étapes et souvent sur une longue durée.

💡 Astuce mémo

Initiation → tumeur bénigne → transformation → invasion et métastases.

📖 8. Mutations et dérèglement tumoral

★ À maîtriser

📌 Les proto-oncogènes codent des facteurs de croissance qui stimulent la division ; une mutation peut les transformer en oncogènes stimulant excessivement la prolifération cellulaire.

📌 Les anti-oncogènes codent des protéines qui empêchent la multiplication cellulaire ; une mutation qui les inactive annule le contrôle de la division et entraîne une prolifération anarchique.

Compléments

• Une mutation des gènes responsables de l’apoptose peut rendre une cellule cancéreuse « immortelle ».

• Des mutations inactivatrices peuvent toucher les gènes impliqués dans la réparation de l’ADN.

💡 Astuce mémo

Proto-oncogènes stimulent la division ; anti-oncogènes la freinent.