Fiche de révision : Expression des gènes et mitose

📋 Plan du Cours

1. Expression des gènes et phénotype
2. Étapes de la mitose
3. Cycle cellulaire et interphase
4. Réplication semi-conservative de l’ADN
5. Conservation du patrimoine génétique

📖 1. Expression des gènes et phénotype

🔑 Notions clés & Définitions

• Expression des gènes : Correspond à la production de protéines et d’ARN à partir de l’information génétique portée par l’ADN.
• Phénotype cellulaire : Résulte de l’ensemble des produits issus de l’expression des gènes, notamment les protéines et les ARN qu’elle contient, et peut s’observer jusqu’à l’échelle macroscopique.

★ À maîtriser

• Les cellules d’un même organisme possèdent la même information génétique mais produisent des protéines différentes qui leur permettent d’assurer des fonctions spécifiques, ce qui les rend spécialisées.

• L’expression des gènes dépend de facteurs internes comme l’action de certaines hormones et de facteurs externes comme des conditions environnementales telles que les UV.

• L’ARN participe à des régulations de l’expression des gènes agissant sur la transcription, la traduction et la durée de vie des ARNm, ce qui modifie le phénotype moléculaire de la cellule.

Compléments

• L’expression des gènes varie au cours du temps, comme pour les gènes du développement qui sont actifs uniquement pendant le développement.

💡 Astuce mémo

Facteurs internes et externes → expression des gènes → phénotype

📖 2. Étapes de la mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Reproduction conforme : Maintient le nombre et la morphologie des chromosomes au cours des divisions, de sorte que le caryotype de la cellule parentale est conservé dans les cellules filles.

★ À maîtriser

• La mitose se déroule en quatre étapes successives:

  • prophase
  • métaphase
  • anaphase
  • télophase

• En anaphase, les deux chromatides de chaque chromosome se séparent au niveau du centromère, puis chaque chromatide devenue chromosome à une chromatide migre vers un pôle opposé.

• Une cellule mère possédant 2n chromosomes à deux chromatides donne deux cellules filles possédant chacune 2n chromosomes à une chromatide, avec des lots chromosomiques identiques.

Compléments

• En prophase, les chromosomes se condensent, l’enveloppe nucléaire disparaît et chaque chromosome possède deux chromatides.

• En métaphase, les chromosomes à deux chromatides se disposent sur le plan équatorial de la cellule et sont reliés aux fuseaux mitotiques.

• En télophase, les chromosomes se décondensent et les enveloppes nucléaires se reconstituent.

💡 Astuce mémo

PMAT : Prophase, Métaphase, Anaphase, Télophase

📖 3. Cycle cellulaire et interphase

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Est constitué de l’interphase et de la mitose.

★ À maîtriser

• L’interphase précédant la division cellulaire comprend les phases G1, S et G2.

• La phase S est la phase de synthèse ou de réplication de l’ADN, durant laquelle la quantité d’ADN double progressivement et les chromosomes deviennent bichromatidiens.

Compléments

• La phase G1 correspond à une croissance cellulaire durant laquelle les chromosomes possèdent une seule chromatide.

• La phase G2 prolonge la croissance cellulaire et prépare la cellule à la mitose ou à la méiose.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → mitose

📖 4. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : Est la duplication de l’ADN dans laquelle chaque ancien brin sert de matrice à la construction d’un nouveau brin complémentaire.

★ À maîtriser

• Avant la division cellulaire, des enzymes déplient la double hélice et séparent progressivement les deux brins d’ADN, formant un œil de réplication comportant deux fourches de réplication.

• L’ADN polymérase construit un nouveau brin complémentaire de chaque brin matrice grâce à l’appariement de nucléotides complémentaires.

• La réplication forme deux chromatides identiques pour chaque chromosome et double la quantité d’ADN avant la division cellulaire.

Compléments

• La réplication de chaque molécule d’ADN se déroule simultanément en plusieurs endroits et se poursuit jusqu’à la copie complète de l’ADN.

💡 Astuce mémo

Chaque ancien brin sert de matrice à un brin nouveau

📖 5. Conservation du patrimoine génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Clone : Est un ensemble de cellules génétiquement identiques obtenu par de nombreuses divisions cellulaires conformes.

📝 Points essentiels

• La conservation du caryotype repose sur la réplication semi-conservative de l’ADN en phase S, suivie de la séparation des chromatides par la mitose.

• La mitose chez les eucaryotes est une reproduction conforme car elle conserve toutes les caractéristiques du caryotype dans les cellules filles.

💡 Astuce mémo

Réplication fidèle + mitose → cellules filles conformes → clone

📊 Tableaux de synthèse

Phases de l’interphase