Fiche de révision : Divisions cellulaires et transmission génétique

📋 Plan du Cours

1. ADN, nucléotides et complémentarité
2. Cycle cellulaire et quantité d’ADN
3. Chromosomes et mitose
4. Réplication semi-conservative de l’ADN
5. Méiose et formation des gamètes
6. Non-disjonctions et anomalies chromosomiques
7. Fuseau de division et répartition

📖 1. ADN, nucléotides et complémentarité

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Constitué d’un acide phosphorique, d’un désoxyribose et d’une base azotée.

★ À maîtriser

• Les quatre bases azotées de l’ADN sont :
  • l’adénine (A)
  • la guanine (G)
  • la thymine (T)
  • la cytosine (C)

📌 Dans l’ADN, l’adénine s’apparie toujours avec la thymine, et la guanine toujours avec la cytosine.

Compléments

• Chez l’être humain, le caryotype comporte 2n = 46 chromosomes.

💡 Astuce mémo

A s’apparie avec T, tandis que G s’apparie avec C.

📖 2. Cycle cellulaire et quantité d’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Succession de l’interphase, composée des phases G1, S et G2, et de la mitose.

★ À maîtriser

• Le cycle cellulaire comprend quatre phases chronologiques : G1, S, G2 et M.

• En G1, la quantité d’ADN est Q et l’ADN est décondensé sous forme d’une chromatine simple à une chromatide.

• Pendant la phase S, chaque molécule d’ADN est dupliquée et la quantité d’ADN passe de Q à 2Q.

• Pendant la mitose, la quantité d’ADN par cellule est divisée par deux et revient à Q dans chaque cellule-fille.

Compléments

• En G2, la quantité d’ADN reste égale à 2Q et l’ADN comporte deux chromatides.

💡 Astuce mémo

G1 prépare, S duplique, G2 prépare la division, M partage.

📖 3. Chromosomes et mitose

📝 Points essentiels

• Au début de la mitose, chaque chromosome est condensé et constitué de deux chromatides réunies par un centromère.

• 🔄 La mitose se déroule dans l’ordre suivant :

  1. prophase
  2. métaphase
  3. anaphase
  4. télophase

• En prophase, les molécules d’ADN se condensent en chromosomes à deux chromatides.

• En métaphase, les chromosomes à deux chromatides s’alignent sur le plan équatorial de la cellule.

• En anaphase, le centromère se rompt et les chromatides de chaque chromosome migrent vers des pôles opposés.

• En télophase, la cellule mère se sépare en deux cellules-filles ayant le même programme génétique, puis l’ADN se décondense.

💡 Astuce mémo

Prophase condense, métaphase aligne, anaphase sépare, télophase décondense.

📖 4. Réplication semi-conservative de l’ADN

★ À maîtriser

📌 La réplication semi-conservative conserve un brin parental dans chacune des deux molécules d’ADN filles, complété par un brin néoformé.

• Après une réplication en azote léger, l’ADN observé était à 100 % intermédiaire, de densité 1,717.

• Après deux réplications en azote léger, l’ADN comportait 50 % d’ADN léger de densité 1,710 et 50 % d’ADN intermédiaire de densité 1,717.

📌 Les résultats de Meselson et Stahl réfutent les modèles conservatif et dispersif et valident le modèle semi-conservatif.

Compléments

• Meselson et Stahl ont cultivé des bactéries dans l’azote lourd 15N, puis les ont transférées dans un milieu contenant seulement de l’azote léger.

• Lors de la réplication, l’hélicase ouvre l’ADN, la primase synthétise une amorce d’ARN et l’ADN polymérase III allonge cette amorce à environ 250 nucléotides par seconde.

💡 Astuce mémo

Deux brins parentaux servent chacun de matrice à un brin neuf.

📖 5. Méiose et formation des gamètes

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Suite de divisions au cours de laquelle une cellule diploïde à 2n chromosomes produit des cellules haploïdes à n chromosomes.

★ À maîtriser

• La fécondation rétablit la diploïdie par l’union de deux gamètes haploïdes.

• La méiose comprend deux divisions successives : la première, réductionnelle, sépare les chromosomes homologues, et la seconde, équationnelle, sépare les chromatides.

• La méiose produit quatre gamètes à partir d’une cellule diploïde.

Compléments

• La méiose comporte une duplication de l’ADN suivie de deux diminutions successives de sa quantité.

💡 Astuce mémo

La première division sépare les homologues, la seconde les chromatides.

📖 6. Non-disjonctions et anomalies chromosomiques

📝 Points essentiels

• La non-disjonction des chromosomes homologues en première division de méiose produit des gamètes avec un chromosome en excès ou manquant, pouvant conduire à une trisomie 21 ou au syndrome de Turner après fécondation.

• La non-disjonction des chromatides en deuxième division de méiose produit des gamètes avec un chromosome en excès ou manquant, pouvant conduire à une trisomie 21 ou au syndrome de Turner après fécondation.

💡 Astuce mémo

La non-disjonction en méiose I touche les homologues ; en méiose II, les chromatides.

📖 7. Fuseau de division et répartition

★ À maîtriser

• Les fibres protéiques du fuseau de division se mettent en place lors de la prophase et certaines se fixent au centromère de chaque chromatide.

📌 En métaphase de mitose, les deux chromatides d’un chromosome sont connectées à des pôles cellulaires opposés.

📌 En métaphase I de méiose, les deux chromatides d’un chromosome sont connectées au même pôle, tandis que celles du chromosome homologue sont connectées au pôle opposé.

Compléments

• En anaphase, le raccourcissement des fibres du fuseau provoque la migration des chromatides séparées ou des chromosomes homologues vers les pôles opposés, selon qu’il s’agit de mitose ou de méiose I.

💡 Astuce mémo

En mitose, les chromatides s’attachent à des pôles opposés ; en méiose I, les chromatides d’un chromosome vont au même pôle.

📊 Tableaux de synthèse

Séparation du matériel génétique