Fiche de révision : Divisions cellulaires eucaryotes

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et évolution de l’ADN
2. Réplication semi-conservative de l’ADN
3. Mécanisme enzymatique de réplication
4. Mitose et conservation génétique
5. Méiose et production haploïde

📖 1. Cycle cellulaire et évolution de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Le cycle cellulaire comprend l’interphase, constituée des phases G1, S et G2, puis la mitose.

📝 Points essentiels

• Au cours de la phase G1, la cellule augmente progressivement en taille et en masse, puis la phase S permet la réplication de l’ADN avant la mitose.

📌 En G1, les chromosomes sont simples ; pendant la phase S, l’ADN est répliqué, les chromosomes deviennent doubles et la quantité d’ADN double ; lors de la mitose, les chromatides sont réparties entre les deux cellules-filles.

💡 Astuce mémo

G1 → S → mitose : croissance, réplication, répartition

📖 2. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : Mécanisme dans lequel chaque nouvelle molécule d’ADN conserve un brin de la molécule initiale et possède un brin nouvellement synthétisé.

📝 Points essentiels

📌 L’expérience de Meselson et Stahl utilise l’azote ¹⁴N, léger, et l’azote ¹⁵N, plus lourd, afin de repérer la densité des molécules d’ADN après centrifugation.

• Après un premier cycle cellulaire en milieu contenant uniquement du ¹⁴N, l’ADN initialement marqué au ¹⁵N forme une seule bande de densité intermédiaire, ce qui montre que toutes les molécules contiennent de l’azote ¹⁵N et de l’azote ¹⁴N.

• Après un deuxième cycle en milieu contenant uniquement du ¹⁴N, environ 50 % des molécules d’ADN ont une densité intermédiaire et environ 50 % ont une densité légère.

💡 Astuce mémo

ADN lourd ¹⁵N contre ADN léger ¹⁴N pour révéler les brins anciens et nouveaux

📖 3. Mécanisme enzymatique de réplication

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN polymérase : Enzyme qui synthétise un nouveau brin d’ADN en utilisant un brin initial comme matrice.

★ À maîtriser

• La synthèse d’un nouveau brin nécessite:
  • une molécule d’ADN servant de matrice
  • l’ADN polymérase
  • des nucléotides libres A, T, C et G

📌 L’ADN polymérase ajoute les nucléotides libres selon la complémentarité des bases : A s’associe avec T et C avec G.

• Chaque brin de l’ADN initial sert de modèle à l’ADN polymérase, qui ajoute les nucléotides complémentaires et forme deux molécules d’ADN identiques, chacune composée d’un brin initial et d’un brin nouvellement synthétisé.

Compléments

• Chez Escherichia coli, la réplication utilise deux fourches à 1000 paires de nucléotides par seconde chacune, soit 2000 paires de nucléotides par seconde au total.

• Chez Escherichia coli, le chromosome contient 4,6.10^6 paires de nucléotides et sa réplication dure environ 38,3 minutes.

• Chez une cellule humaine, les 46 chromosomes contiennent au total 6.10^9 paires de nucléotides et leur réplication dure environ 500 minutes, soit 8 h 20.

💡 Astuce mémo

Matrice + ADN polymérase + nucléotides complémentaires → nouveau brin d’ADN

📖 4. Mitose et conservation génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division cellulaire au cours de laquelle les chromatides sont réparties entre deux cellules-filles qui conservent le même caryotype et le même programme génétique.

📝 Points essentiels

• Lors de la mitose, les chromatides issues de la réplication sont séparées puis réparties dans les deux cellules-filles.

💡 Astuce mémo

Répartition des chromatides → deux cellules-filles au même caryotype

📖 5. Méiose et production haploïde

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Succession de deux divisions cellulaires qui assure la production de cellules haploïdes.

📝 Points essentiels

• Au cours de la méiose, la quantité d’ADN évolue selon la succession 2Q, 2Q, 2Q, Q, Q, Q, Q, puis 1/2Q.

💡 Astuce mémo

Deux divisions successives conduisent de l’ADN répliqué à des cellules haploïdes

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des divisions cellulaires