Fiche de révision : Transmission du patrimoine génétique

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et formes de l’ADN
2. Phases et bilan de la mitose
3. Phases et bilan de la méiose
4. Ploïdie et nombre de chromatides
5. Structure et condensation de l’ADN
6. Réplication semi-conservative de l’ADN

📖 1. Cycle cellulaire et formes de l’ADN

★ À maîtriser

📌 Pendant l’interphase, l’ADN est décondensé sous forme de chromatine, tandis que pendant la mitose il est condensé sous forme de chromosomes.

Compléments

• La chromatine décondensée est manipulable mais aussi endommageable, tandis que la condensation en chromosomes protège l’ADN.

💡 Astuce mémo

Chromatine décondensée en interphase, chromosome condensé en mitose

📖 2. Phases et bilan de la mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division cellulaire qui transforme une cellule mère en deux cellules filles.

★ À maîtriser

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

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

• Chez l’humain, la mitose part d’une cellule diploïde bichromatidienne à 2n = 46 et produit deux cellules diploïdes monochromatidiennes à 2n = 46.

Compléments

• En prophase, l’enveloppe nucléaire disparaît, la chromatine se condense en chromosomes doubles, le fuseau mitotique se forme et s’attache aux chromosomes au niveau des centromères.

• En métaphase, le fuseau mitotique aligne les chromosomes sur le plan équatorial de la cellule.

• En anaphase, les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles de la cellule grâce au fuseau mitotique.

• En télophase, les chromosomes se décondensent en chromatine, les enveloppes nucléaires se reforment et la cytodiérèse produit deux cellules filles.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 3. Phases et bilan de la méiose

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Division cellulaire qui transforme une cellule mère en quatre cellules filles, à l’origine des gamètes.

📝 Points essentiels

• 🔄 La méiose se déroule en deux divisions successives : prophase I, métaphase I, anaphase I, télophase I, prophase II, métaphase II, anaphase II, télophase II

• Lors de l’anaphase I, les chromosomes homologues de chaque paire se séparent et migrent vers les pôles de la cellule.

• Chez l’humain, la méiose part d’une cellule diploïde bichromatidienne à 2n = 46 et produit des cellules haploïdes monochromatidiennes à n = 23.

📌 La mitose produit deux cellules filles conservant 46 chromosomes chacune, tandis que la méiose produit quatre cellules filles contenant chacune 23 chromosomes.

📖 4. Ploïdie et nombre de chromatides

★ À maîtriser

📌 Une cellule est diploïde lorsque ses chromosomes sont par paires et haploïde lorsqu’ils sont seuls, sans paire homologue.

📌 Une cellule est bichromatidienne lorsque ses chromosomes ont deux chromatides et monochromatidienne lorsqu’ils n’en ont qu’une.

Compléments

• Une cellule humaine portant 23 paires de chromosomes doubles est diploïde et bichromatidienne, et sa formule s’écrit 2n = 46.

• Une cellule humaine portant 23 chromosomes simples non appariés est haploïde et monochromatidienne, et sa formule s’écrit n = 23.

💡 Astuce mémo

Diploïde/haploïde décrit les paires ; bichromatidien/monochromatidien décrit les chromatides

📖 5. Structure et condensation de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Combinaison d’un phosphate, d’un sucre appelé désoxyribose et d’une base azotée.

★ À maîtriser

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

📌 Les bases des deux brins d’ADN s’apparient de manière complémentaire : A avec T et C avec G, et réciproquement.

Compléments

• L’ADN est constitué de deux chaînes en double hélice composées de nucléotides.

📌 Dans l’ADN, le sucre et le phosphate forment la colonne de la double hélice, tandis que les bases azotées en forment les barreaux.

• L’ADN s’enroule autour des histones pour former des nucléosomes et une chromatine décondensée d’environ 10 nm, à partir d’une molécule d’environ 2 nm.

• Lors de la condensation, la chromatine forme une fibre de 30 nm, puis des boucles atteignant 300 nm, qui s’organisent en chromatides ; deux chromatides forment un chromosome double d’environ 1400 nm.

💡 Astuce mémo

Une double échelle : sucre-phosphate forme les montants, bases appariées les barreaux

📖 6. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle semi-conservatif : Matthew Meselson et Franklin Stahl, 1958 - Modèle de réplication dans lequel chacun des deux brins de la molécule parentale sert de matrice à la synthèse d’un nouveau brin complémentaire.

★ À maîtriser

• Pendant la phase S, la quantité d’ADN double, passant d’une molécule d’ADN à deux molécules par chromosome.

📌 L’ADN polymérase synthétise le brin directeur de façon continue dans le sens 5’ → 3’, tandis que l’autre brin est synthétisé de façon discontinue en fragments d’Okazaki.

Compléments

• Lors de la réplication, l’hélicase sépare les deux brins à une origine de réplication en rompant les liaisons hydrogène, puis des protéines de fixation empêchent leur ré-enroulement.

• La primase synthétise des amorces complémentaires et antiparallèles au brin matrice, puis l’ADN polymérase s’attache à leur extrémité 3’ et synthétise un nouveau brin complémentaire à partir de nucléotides libres.

• Après le remplacement des amorces, la ligase relie les fragments d’Okazaki du brin discontinu.

• La réplication produit des chromosomes doubles qui pourront ensuite être répartis lors de la mitose ou de la méiose, rétablissant la quantité d’ADN par cellule.

💡 Astuce mémo

Ouvrir, stabiliser, amorcer, allonger, relier

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison entre mitose et méiose