Fiche de révision : Divisions cellulaires et réplication de l’ADN

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et ses phases
2. Étapes et résultat de la mitose
3. Méiose et réduction chromosomique
4. Méiose II et formation des gamètes
5. Modèle semi-conservatif de réplication
6. Mécanisme de réplication de l’ADN
7. Mutations et réparation de l’ADN

📖 1. Cycle cellulaire et ses phases

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Suite d’étapes que la cellule traverse pour se diviser et se multiplier.

★ À maîtriser

• L’interphase comprend les phases G₁, S et G₂, tandis que la phase M correspond à la division cellulaire.

Compléments

• La phase G₁ correspond à la croissance cellulaire et à la préparation de la duplication de l’ADN ; elle peut aussi être suivie d’une entrée en phase G₀ ou de la mort cellulaire.

• La phase S est la phase de synthèse de l’ADN et sa durée indiquée est comprise entre 6 h et 30 h.

• La phase G₂ correspond à la croissance cellulaire et à la préparation de la mitose.

📖 2. Étapes et résultat de la mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division cellulaire au cours de laquelle une cellule mère donne deux cellules filles identiques.

★ À maîtriser

• 🔄 La mitose se déroule en quatre étapes :
  1. Prophase
  2. Métaphase
  3. Anaphase
  4. Télophase

Compléments

• En prophase, les chromosomes se condensent.

• En métaphase, les chromosomes doubles s’alignent au centre de la cellule grâce aux fibres du fuseau achromatique.

• En anaphase, les chromosomes doubles se séparent en deux lots identiques de chromosomes simples qui migrent vers les pôles de la cellule.

• La cytodiérèse achève la mitose en séparant la cellule mère en deux cellules filles et en s’accompagnant de la décondensation des chromosomes.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase : les chromosomes se condensent, s’alignent, se séparent, puis deux cellules se forment.

📖 3. Méiose et réduction chromosomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Division cellulaire qui produit des gamètes génétiquement différents.

★ À maîtriser

📌 La méiose I est une division réductionnelle qui fait passer une cellule diploïde à 2n chromosomes à des cellules haploïdes à n chromosomes.

• En prophase I, les chromosomes se condensent, les chromosomes homologues s’apparient et des portions sont échangées entre eux.

Compléments

• En métaphase I, les paires de chromosomes homologues s’alignent sur le plan équatorial de la cellule.

• En anaphase I, les chromosomes homologues migrent vers les pôles de la cellule.

📖 4. Méiose II et formation des gamètes

★ À maîtriser

📌 La méiose II est une division équationnelle qui transforme deux cellules haploïdes à n chromosomes en quatre cellules filles haploïdes à n chromosomes, sans réplication préalable.

Compléments

• En prophase II, les chromosomes se recondensent et l’enveloppe nucléaire disparaît.

• En métaphase II, les chromosomes s’alignent sur le plan équatorial des cellules.

• En anaphase II, les chromatides se séparent et migrent vers les pôles des cellules.

• En télophase II, les chromatides se décondensent, les enveloppes nucléaires se reforment et quatre cellules filles deviennent quatre gamètes.

📖 5. Modèle semi-conservatif de réplication

★ À maîtriser

• Lors de la réplication semi-conservative, les deux brins de la molécule d’ADN se dissocient et servent chacun de matrice à la formation d’un brin complémentaire nouveau.

• Chaque molécule d’ADN obtenue par réplication semi-conservative possède un brin initial et un brin néoformé, complémentaires entre eux.

Compléments

• En 1958, Meselson et Stahl établissent que la réplication de l’ADN suit un modèle semi-conservatif.

💡 Astuce mémo

Imagine chaque ADN fils comme une molécule à deux brins : un ancien brin sert de matrice à un nouveau brin complémentaire.

📖 6. Mécanisme de réplication de l’ADN

★ À maîtriser

• 🔄 La réplication met en jeu trois étapes :
  1. L’hélicase ouvre la double hélice, écarte les brins et forme une fourche de réplication.
  2. La primase forme une amorce.
  3. L’ADN polymérase synthétise un nouveau brin à partir de l’amorce.

📌 Le brin synthétisé dans le sens 5’ vers 3’ est formé de façon continue, tandis que l’autre brin est formé de façon discontinue par assemblage de fragments d’Okazaki.

Compléments

• L’ADN polymérase ajoute les bases azotées dans le sens 5’ vers 3’.

• La complémentarité des brins d’ADN est assurée pendant la réplication.

📖 7. Mutations et réparation de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : Modification de la séquence d’ADN pouvant changer l’information génétique.

★ À maîtriser

• Les trois catégories de mutations sont :
  • La délétion correspond à la perte d’une ou plusieurs paires de nucléotides.
  • L’insertion correspond à l’ajout d’une ou plusieurs paires de nucléotides.
  • La substitution correspond au remplacement d’une ou plusieurs paires de nucléotides.

Compléments

• Les mutations spontanées peuvent survenir de façon aléatoire lors de la réplication de l’ADN.

• Les mutations sont le plus souvent corrigées par l’ADN polymérase, avec une fréquence de 1 sur 10¹⁰ paires de bases, ce qui rend le système de réparation fiable.