Fiche de révision : Divisions cellulaires et cycle cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Organisation du cycle cellulaire
2. Chromosomes et formules chromosomiques
3. Étapes et bilan de la mitose
4. Quantité d’ADN et applications
5. Transmission de la polydactylie
6. Méiose et production des gamètes
7. Aneuploïdies et non-disjonction
8. Lignées cellulaires et reproduction

📖 1. Organisation du cycle cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Ensemble des phases qui se déroulent dans une cellule entre sa formation et sa propre division.
• Interphase : L’interphase regroupe les phases G1, S et G2 du cycle cellulaire.

★ À maîtriser

• Pendant G1, la cellule prépare les éléments nécessaires à la réplication de l’ADN et à la duplication des chromosomes ; pendant S, l’ADN est répliqué et les chromosomes sont dupliqués ; pendant G2, la cellule synthétise les éléments nécessaires à la mitose.

📐 Formule — Le cycle cellulaire vérifie la relation $\text{cycle cellulaire}=\text{interphase}+\text{mitose}$.

Compléments

• Une cellule peut entrer en dormance dans la phase G0, puis reprendre le cycle si elle reçoit un signal de division.

💡 Astuce mémo

G1 prépare → S duplique → G2 équipe → mitose sépare

📖 2. Chromosomes et formules chromosomiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Unité d’information génétique constituée d’une ou de deux chromatides reliées au niveau du centromère.
• Formule chromosomique : La formule chromosomique indique le nombre de chromosomes d’une cellule, par exemple 2n = 4 pour une cellule diploïde possédant quatre chromosomes.

📝 Points essentiels

📌 Les chromosomes homologues d’une même paire portent les mêmes gènes, tandis que les chromosomes non homologues n’appartiennent pas à la même paire.

• L’être humain possède 46 chromosomes organisés en 23 paires dans les cellules diploïdes, tandis qu’un gamète humain possède 23 chromosomes et est haploïde.

💡 Astuce mémo

Diploïde = paires homologues ; haploïde = un chromosome de chaque paire

📖 3. Étapes et bilan de la mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division cellulaire qui transforme une cellule mère diploïde en deux cellules filles diploïdes génétiquement identiques, portant des chromosomes simples.

★ À maîtriser

• 🔄 Les étapes observables de la mitose sont:

  1. Prophase
  2. Métaphase
  3. Anaphase
  4. Télophase
  5. Cytodiérèse

• En prophase, la chromatine se condense en chromosomes, l’enveloppe nucléaire disparaît et le fuseau mitotique se forme.

• En métaphase, les chromosomes s’alignent sur la plaque équatoriale et un microtubule s’attache à chaque chromosome au niveau du centromère.

• En anaphase, les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles grâce au raccourcissement des microtubules.

Compléments

• En télophase, de nouvelles membranes plasmiques et enveloppes nucléaires se forment, puis la cytodiérèse sépare les deux cellules filles.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 4. Quantité d’ADN et applications

★ À maîtriser

• La quantité d’ADN reste à 1 pendant les six premières heures, double en quatre heures à partir de la sixième heure, reste à 2 jusqu’à la seizième heure, puis redescend à 1.

📌 Dans un graphique témoin de cytométrie, le pic à 2 unités arbitraires correspond aux cellules en G1 et le pic à 4 unités arbitraires correspond aux cellules en G2.

📌 La molécule testée empêche l’entrée en mitose des cellules cancéreuses, ce qui bloque leur prolifération.

Compléments

• La cytométrie de flux permet de compter les cellules d’un échantillon selon différents paramètres, notamment leur quantité d’ADN, grâce à un tri par fluorescence.

• Pour montrer que la mitose participe à la croissance, on observe au microscope des cellules de racine en croissance après coloration, car une cellule qui se divise possède de l’ADN condensé en chromosomes visibles.

💡 Astuce mémo

Réplication → quantité d’ADN doublée → séparation en cellules filles

📖 5. Transmission de la polydactylie

🔑 Notions clés & Définitions

• Génotype : Combinaison allélique d’un individu.
• Phénotype : Caractère observable correspondant à l’allèle qui s’exprime.

★ À maîtriser

📌 Un individu homozygote possède deux allèles identiques, tandis qu’un individu hétérozygote possède deux allèles différents.

• Lorsqu’un parent hétérozygote transmet au hasard l’un de ses deux allèles, chaque allèle a une probabilité de 50 % d’être transmis à un enfant.

Compléments

• Dans l’exemple de la polydactylie, un parent possède cinq doigts et le génotype Gt−//Gt−, tandis que l’autre possède six doigts et peut être homozygote ou hétérozygote puisqu’il a transmis l’allèle Gt+ à son enfant.

💡 Astuce mémo

Homozygote : deux allèles identiques ; hétérozygote : deux allèles différents

📖 6. Méiose et production des gamètes

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Succession de deux divisions qui transforme une cellule mère diploïde en quatre gamètes haploïdes.

📝 Points essentiels

📌 La division réductionnelle sépare les chromosomes homologues et réduit le nombre chromosomique de 2n à n, tandis que la division équationnelle sépare les chromatides sans nouvelle réduction de ploïdie.

• En prophase I, les chromosomes se condensent, le fuseau méiotique se forme, l’enveloppe nucléaire disparaît et les chromosomes homologues s’apparient.

• En métaphase I, les paires de chromosomes homologues s’alignent sur le plan équatorial, puis en anaphase I les homologues se séparent et migrent vers les pôles.

• En métaphase II, les chromosomes s’alignent sur le plan équatorial, puis en anaphase II les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles.

• La méiose est une division non conforme car elle produit quatre cellules haploïdes génétiquement différentes de la cellule mère et entre elles.

💡 Astuce mémo

Division I sépare les homologues → division II sépare les chromatides

📖 7. Aneuploïdies et non-disjonction

🔑 Notions clés & Définitions

• Aneuploïdie : Anomalie correspondant à un nombre anormal de chromosomes.

★ À maîtriser

• Une non-disjonction peut affecter les chromosomes homologues en anaphase I ou les chromatides d’un chromosome en anaphase II.

• La trisomie 21 correspond à la présence de trois chromosomes 21 dans les cellules au lieu de deux.

Compléments

• La trisomie 21 est l’aneuploïdie la plus fréquente et concerne environ une naissance sur 800.

💡 Astuce mémo

Non-disjonction méiotique → gamète anormal → aneuploïdie après fécondation

📖 8. Lignées cellulaires et reproduction

★ À maîtriser

📌 Les cellules somatiques constituent le corps et ne transmettent pas leur génome aux descendants, tandis que les cellules germinales peuvent transmettre leur génome grâce à la reproduction sexuée.

• Chez l’être humain, les cellules somatiques sont diploïdes avec 46 chromosomes, tandis que les spermatozoïdes et les ovocytes sont haploïdes avec 23 chromosomes.

• La fécondation réunit un gamète mâle haploïde et un gamète femelle haploïde pour former une cellule-œuf diploïde.

• La succession méiose puis fécondation conserve le nombre chromosomique d’une génération à l’autre en alternant réduction de 2n à n et rétablissement de n à 2n.

Compléments

• La croissance des végétaux associe les mitoses et l’élongation cellulaire, notamment au niveau des méristèmes des racines.

💡 Astuce mémo

Somatique : construit le corps ; germinale : transmet le génome

📊 Tableaux de synthèse

Mitose et méiose

Types de cellules humaines