Fiche de révision : Mitose et méiose

📋 Plan du Cours

1. Organisation du fuseau mitotique
2. Duplication et séparation des centrosomes
3. Formation et forces du fuseau
4. Types de microtubules et enveloppe nucléaire
5. Capture et cohésion des chromatides
6. Alignement et ségrégation mitotiques
7. Télophase et cytodiérèse
8. Particularités de la méiose
9. Division cellulaire asymétrique

📖 1. Organisation du fuseau mitotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fuseau mitotique : Réseau dense de microtubules organisé autour de deux pôles, qui assure le transfert des chromosomes dupliqués grâce à des protéines motrices.

📝 Points essentiels

• Chaque hémi-fuseau est relié à un centrosome contenant deux centrioles, du matériel péricentriolaire et un complexe important de γ-tubuline.

💡 Astuce mémo

Deux pôles reliés par deux hémi-fuseaux de microtubules

📖 2. Duplication et séparation des centrosomes

★ À maîtriser

• 🔄 La duplication et la séparation du centrosome suivent ces étapes:

  1. Début en fin de phase G1 ou au début de la phase S
  2. Élongation des centrioles pendant la phase S
  3. Séparation des deux centrosomes en phase G2 et au début de la mitose

• CDK2, associée aux cyclines A et E, régule la transition G1-S ainsi que la duplication et la séparation du centrosome.

Compléments

• La duplication du centrosome est semi-conservative : chaque centriole sert de modèle à la formation de deux nouveaux centrioles, sans nécessiter de contact entre les centrioles.

💡 Astuce mémo

G1-S : duplication, G2-M : séparation

📖 3. Formation et forces du fuseau

★ À maîtriser

📌 En interphase, les microtubules sont longs, fins et divergents, tandis qu’en mitose ils sont courts, plus épais et rectilignes autour des deux centrosomes.

• Le temps de demi-vie d’un microtubule est de 5 à 10 minutes en interphase contre 5 à 10 secondes en mitose.

• La perte de GTP augmente l’instabilité des microtubules, dont le renouvellement permet de restructurer rapidement le cytosquelette, de capturer les chromosomes et d’accélérer leur séparation.

Compléments

• Lorsque les centrosomes se séparent après la dissolution de l’enveloppe nucléaire, EG-5 produit une force de répulsion entre les microtubules polaires et la dynéine cytoplasmique produit une force de traction vers la membrane.

💡 Astuce mémo

Perte de GTP → instabilité des microtubules → capture et séparation rapides

📖 4. Types de microtubules et enveloppe nucléaire

📝 Points essentiels

• Les quatre types de microtubules du fuseau sont:

  • Les microtubules astraux
  • Les microtubules polaires
  • Les microtubules kinétochoriens
  • Les microtubules associés aux bras des chromosomes

• Le complexe MPF phosphoryle les lamines nucléaires, les dépolymérise et fragilise l’enveloppe nucléaire, qui disparaît pour rendre les chromosomes accessibles aux microtubules.

• En télophase, la perte d’activité du MPF permet la déphosphorylation et la repolymérisation des lamines, puis la reconstitution progressive de l’enveloppe nucléaire autour de l’ADN.

💡 Astuce mémo

Interphase : microtubules longs et stables ; mitose : courts et instables

📖 5. Capture et cohésion des chromatides

🔑 Notions clés & Définitions

• Kinétochore : Structure protéique d’environ une centaine de protéines, présente sur chaque chromatide au niveau du centromère, qui relie le chromosome aux microtubules.
• Cohésine : Anneau formé par Smc1, Smc3, Scc1 et Scc3 qui entoure les deux chromatides sœurs et les maintient associées.

📝 Points essentiels

• Les trois régions du kinétochore sont:
  • La plaque interne contenant CENP-A
  • La plaque externe associée notamment à la dynéine
  • La couronne fibreuse contenant notamment CENP-E

💡 Astuce mémo

CEN : cohésine, kinétochore, centromère

📖 6. Alignement et ségrégation mitotiques

📝 Points essentiels

• En prophase, Wapl dissocie principalement les cohésines des bras chromosomiques, tandis que PP2A protège les cohésines centromériques.

• Aurora B détecte une tension insuffisante entre les pôles, phosphoryle le kinétochore et détache les microtubules mal attachés afin de permettre une nouvelle capture.

📌 L’anaphase A correspond à la migration des chromatides vers les centrosomes, tandis que l’anaphase B correspond à l’allongement du fuseau qui éloigne les deux lots de chromosomes.

• La séparase clive la sous-unité Scc1 des cohésines centromériques, ce qui libère les chromatides sœurs et déclenche leur séparation en anaphase.

💡 Astuce mémo

Capture → tension → métaphase → séparase → anaphase

📖 7. Télophase et cytodiérèse

📝 Points essentiels

• Le corps intermédiaire résulte du chevauchement des microtubules du fuseau et détermine la position centrale de l’anneau contractile.

• Rho active la polymérisation de l’actine et la myosine II par l’intermédiaire de ROCK, ce qui permet la contraction de l’anneau contractile.

• La contraction progressive de l’anneau contractile, qui dure environ 10 minutes, sépare la cellule en deux cellules filles.

💡 Astuce mémo

Rho active actine et myosine → contraction de l’anneau → deux cellules filles

📖 8. Particularités de la méiose

★ À maîtriser

📌 En méiose I, les chromosomes homologues se séparent, tandis qu’en méiose II les chromatides sœurs se séparent, produisant finalement quatre cellules filles.

• En méiose I, plusieurs centrosomes dépourvus de centrioles se regroupent progressivement autour de la vésicule germinative jusqu’à former deux pôles du fuseau.

• En méiose I, les kinétochores sont mono-orientés vers un seul pôle et les cohésines des bras sont dégradées par la séparase activée par APC, tandis que les cohésines centromériques restent protégées.

• En méiose II, les kinétochores deviennent bi-orientés et la séparase activée par APC dégrade les cohésines centromériques, permettant la séparation des chromatides sœurs.

Compléments

• En méiose I, les fibres kinétochoriennes apparaissent tardivement, après la formation des chiasmas, et permettent alors l’alignement des chromosomes homologues.

💡 Astuce mémo

Méiose I : homologues ; méiose II : chromatides sœurs

📖 9. Division cellulaire asymétrique

📝 Points essentiels

📌 Une division asymétrique produit une grosse cellule et une petite cellule parce que le fuseau est déplacé vers le cortex d’actine au lieu d’être centré.

• L’arrivée du fuseau au cortex coïncide avec le passage de la métaphase à l’anaphase, puis l’anneau contractile se forme au milieu du fuseau et produit un globule polaire.

💡 Astuce mémo

Un fuseau déplacé vers le cortex produit une grosse cellule et un globule polaire

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison mitose et méiose