Fiche de révision : Divisions cellulaires et réplication

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et chromosomes
2. Mitose et méiose
3. Étapes de la mitose
4. Étapes et bilan de la méiose
5. Fuseau et non-disjonction
6. Réplication de l’ADN
7. PCR et biotechnologies

📖 1. Cycle cellulaire et chromosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Ensemble des modifications qui se déroulent dans une cellule entre le début de sa formation par division à partir d’une cellule mère et sa propre division.

📝 Points essentiels

📌 L’interphase est une période durant laquelle la cellule ne se divise pas et où l’ADN est décondensé dans le noyau, tandis qu’au début d’une division les chromosomes se condensent et deviennent visibles en microscopie.

• Au début d’une division, chaque chromosome possède deux chromatides correspondant à deux molécules d’ADN identiques, tandis qu’en fin de division il ne possède plus qu’une chromatide.

💡 Astuce mémo

Interphase : ADN décondensé ; division : chromosomes condensés et visibles

📖 2. Mitose et méiose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Permet, à partir d’une cellule initiale diploïde, d’obtenir deux cellules diploïdes possédant le même nombre de chromosomes et génétiquement identiques à la cellule mère.
• Méiose : Succession de deux divisions cellulaires qui produit, à partir d’une cellule diploïde, quatre cellules haploïdes reproductrices appelées gamètes.

📝 Points essentiels

• L’ensemble des cellules génétiquement identiques produites par mitose constitue un clone, dont les cellules conservent le nombre et la morphologie des chromosomes de la cellule mère.

💡 Astuce mémo

Mitose : conforme et diploïde ; méiose : réductionnelle puis équationnelle et haploïde

📖 3. Étapes de la mitose

📝 Points essentiels

• 🔄 La mitose se déroule en quatre phases:
  1. La prophase condense les chromosomes à deux chromatides et met en place le fuseau
  2. La métaphase aligne les chromosomes à l’équateur
  3. L’anaphase sépare les chromatides sœurs et les fait migrer vers les pôles
  4. La télophase décondense les chromosomes, reconstitue l’enveloppe nucléaire

💡 Astuce mémo

Prophase, métaphase, anaphase, télophase : préparer, aligner, séparer, reconstituer

📖 4. Étapes et bilan de la méiose

★ À maîtriser

• La première division de méiose sépare les chromosomes homologues et transforme une cellule à 2n chromosomes à 2 chromatides en deux cellules à n chromosomes à 2 chromatides, tandis que la deuxième division sépare les chromatides et produit quatre cellules à n chromosomes à une chromatide.

Compléments

• Les gamètes ne reçoivent que la moitié du patrimoine génétique, ce qui permet de rétablir le caryotype lors de la fécondation.

💡 Astuce mémo

Méiose I sépare les homologues, puis méiose II sépare les chromatides

📖 5. Fuseau et non-disjonction

🔑 Notions clés & Définitions

• Fuseau de division : Ensemble des protéines qui participent à la séparation puis à la migration des chromosomes au cours des divisions cellulaires.

📝 Points essentiels

• 🔄 Lors de la mitose, le fuseau agit en trois temps:
  1. Les fibres s’attachent au centromère
  2. Elles rapprochent les chromosomes du plan équatorial
  3. Elles se raccourcissent, séparent les chromatides et les font migrer vers les pôles opposés

📌 Une anomalie du fuseau peut provoquer une non-disjonction et former des cellules aneuploïdes, tandis qu’une non-disjonction pendant la méiose peut produire des gamètes anormaux responsables de trisomies ou de monosomies.

💡 Astuce mémo

Défaut du fuseau → non-disjonction → cellules aneuploïdes ou gamètes anormaux

📖 6. Réplication de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication : Mécanisme qui permet d’obtenir, à partir d’une molécule d’ADN, deux molécules identiques à la molécule initiale.
• Réplication semi-conservative : Dite semi-conservative parce que chacune des deux molécules d’ADN filles contient un brin initial et un brin néoformé, les deux chromatides portant la même séquence de nucléotides.

📝 Points essentiels

• Chez les cellules eucaryotes, la réplication se déroule dans le noyau pendant la phase S de l’interphase et double la quantité d’ADN de chaque chromosome.

• L’ADN polymérase sépare les deux brins d’ADN, ouvre un œil de réplication et permet l’appariement de nucléotides libres avec les nucléotides des deux brins parentaux.

💡 Astuce mémo

Un œil de réplication s’ouvre et produit deux molécules, chacune avec un brin ancien et un brin nouveau

📖 7. PCR et biotechnologies

🔑 Notions clés & Définitions

• PCR : Technique qui amplifie la quantité d’ADN exploitable tout en conservant une copie rigoureusement identique à l’ADN d’intérêt.

📝 Points essentiels

• La PCR utilise une polymérase Taq extraite de la bactérie Thermus aquaticus, capable de reconstituer des brins d’ADN à haute température.

• La PCR est utilisée notamment dans la police scientifique et la recherche.

💡 Astuce mémo

Connaissance de la réplication → amplification fidèle de l’ADN par PCR

📊 Tableaux de synthèse

Mitose et méiose