Les divisions cellulaires des eucaryotes

Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant

Thème A : Transmissions variations et expression du patrimoine génétique :

Chapitre 1 : les divisions cellulaires des eucaryotes :

Eucaryote : être vivant possédant des organites (dont le noyaux) dans leurs cellules.

On estime à plus de 3x1013 le nombre cellules présentes chez un homme adulte. Ces cellules proviennent toutes d’une seule cellule : la cellule-œuf, qui s’est divisée.

1. Le mécanisme de division cellulaire : la mitose :

Bilan : Au début de la mitose, les filaments d’ADN se condensent et forment des chromosomes. Ces chromosomes possèdent tous 2 chromatide, réunies au niveau du centromère. Chaque chromatide possède la même info génétique.

La mitose se déroule se déroule en 4 étapes : la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase. Elle dure environ 1h. On obtient alors deux cellules filles génétiquement identique (1 chromatide de chaque chromosome vas se retrouver dans chaque cellule fille). On parle de division conforme.

Le fuseau  mitotique guide les chromatides vers les pôles de la cellules. Le caryotype est conservé.

Chez l’Homme le caryotype est de 2n = 46, avec n = nombre de paires et 46 le nombre de chromosome par cellule.

Une cellule possédant des paires de chromosomes homologues est dites diploïde.

1. Le mécanisme de formation des gamète : la méiose :

Voir tableau des étapes de la méiose.

Bilan : La méiose est un succession de deux division. Au débuts, les chromosomes sont par pair et possèdent deux chromatides. En fin de méiose, les chromosomes sont seul et à une chromatide. On obtient quatre cellules fille haploïdes (1 chromosome de chaque pair).

On part d’une cellule mère à 46 chromosomes à 2 chromatides et on obtient 4 cellules filles à 23 chromosomes à 1 chromatide. Le caryotype n’est pas conservé. La division n’est pas conforme.

C’est le fuseau méiotique qui guides les chromosomes vers les pôles des cellules.

1. Les chromosomes pendant le cycle cellulaire :

TP3 : La vie d’une cellule est rythmée de deux grandes étapes qui se répète : l’interphase et la mitose. Ces phase sont elles-mêmes découpé en sous étapes : G1, S et G2 pour l’interphase , et prophase, métaphase anaphase et télophase  pour la mitose. Quel est l’état du matériel génétique au cours du cycle cellulaire ?

En interphase le matériel génétique se trouve sous forme de chromatine, avec en phase S, une quantité d’ADN qui vas doubler, pour préparer une future mitose. En prophase, la chromatine se condense et donne des chromosomes à 2 chromatides. En anaphase les chromatides de chaque chromosomes se séparent pour obtenir en télophase des cellules a 2n chromosome a une chromatide qui vont se décondenser.

Bilan : La vie d’une cellules est une succession des cycles cellulaires. On y trouve l’interphase, composé de la phase G1, ou l’Adn est décondensée sous forme de chromatine. Puis la phase S, ou la quantité d’ADN double (phase de synthèse)  et enfin la phase G2. La cellule entre ensuite en mitose, l’ADN se condense sous forme de chromosomes à deux chromatides. En fin de télophase, les chromosomes n’ont plus qu’une chromatide. Ces chromosomes se décondensent.

Exercice : Le syndrome de Down, aussi connue sous le nom de trisomie 21, est une anomalie chromosomique, en effet, l’individu possède 3 chromosomes 21 au lieux de  2, soit 47 chromosomes par cellule. Cela entraine alors un retard mental ainsi que des modifications physique et morphologique. Nous nous demandons alors ce qui explique l’existence de cette anomalie.

La totalité des cellules de l’individu est touché par ce chromosome supplémentaire. Cela signifie que la cellules œuf était touchée. Ainsi, on comprend que le problème est survenu chez les parents, plus particulièrement au niveau d’une cellule reproductrice. En effet, les cellules reproductrice sont formé pendant la méiose ; Pendant cette division les chromosomes se séparent et se répartissent dans les cellules filles. Un mauvaise répartition explique l’apparition d’une trisomie.

Métaphase 1 :

[pic 1]

C’est au moment de l’anaphase 1 que l’anomalie se produit : la paire de chromosomes 21 ne se séparent pas et les chromosomes migrent vers le même pôle. On obtiendra 4 cellule : 2 avec 24 chromosomes (avec 2 chromosomes 21) et 2 à 22 (au lieu des 23).

Une cellules possédant 24 chromosomes participe à la fécondation. La cellules œuf obtenue possède alors 47 chromosomes.

Ainsi, le syndrome de Down, ou trisomie 21, s’explique par une méiose anormale, avec une mauvaise répartition des chromosomes 21 au moment de l’anaphase 1.

Chapitre 2 : la réplication de l’ADN :

Le réplication, c’est-à-dire la fabrication à l’identique de la deuxième chromatide, se déroule en phase S. Elle est indispensable pour un prochaine mitose.

1. Meselson et Stahl :

TP 1 : 

Bleu : parental

Rouge : nouveau

Je vois que l’expérience commence avec des bactérie cultivées de nombreux cycles sur de l’azote lourd, alors après centrifugation, l’ADN de ces bactéries est lourd, par comparaison avec la témoin.

...