Division, mort et communications cellulaires

Chapitre 10 : Division, mort et communications cellulaires.

Introduction :

¤ D’une seule cellule (cellule-oeuf ou zygote) se forme des organismes pluricellulaires (ex : humain = 75.1012 cellules).

¤ La formation et le fonctionnement des organismes se fait par 3 processus :

- la division cellulaire (mitose : 1 cellule mère → 2 cellules filles identiques)

- la différenciation (spécialisation) des cellules, la cellule va acquérir une morphologie    (forme), des structures cellulaires, des protéines pour remplir une fonction spécialisée (phénotype différent).

   Les cellules souches sont des cellules capables d’auto-renouvellement (se diviser quasiment à l’infini) et de produire différentes cellules spécialisées (ex : cellules souches embryonnaires qui produisent les tissus, la croissance de ces tissus au cours de la vie fœtale ; cellules souches adulte présentent dans nos tissus et qui permettent la croissance de nos tissus (ou le renouvellement) comme les cellules souches hématopoïétiques (dans la moelle osseuse)). Elles sont capables de se différencier en tous les types cellulaires que l’on retrouve dans le sang. Fig 2 On estime 100 Milliards de cellules sanguines produites par jour.

    Il existe des progéniteurs, elles commencent à se spécialiser mais ont gardé la capacité à se diviser → les cellules très spécialisées ne peuvent plus se diviser.

- la mort cellulaire et plus spécifiquement l’Apoptose (mort cellulaire programmée).

II. Division cellulaire → le cycle cellulaire.

¤ Le cycle cellulaire,c’est l’ensemble des étapes pour laquelle la cellule doit se diviser (entre 6, 24h, voire plusieurs jours).

¤ 2 grandes étapes : la mitose (division d’une cellule mère en 2 filles génétiquement identiques, dure 1h) et l’interphase (majeure partie, phase de préparation de la mitose, où la cellule va chercher à agrandir et à doubler ses chromosomes ; comprend les phases G1, S et G2).

1) Interphase :

A. Phase G1 :

¤ Elle commence à la fin de la mitose et précède la phase S. Dure 6 à12h.

¤ Phase de croissance très importante pour la cellule qui va quasiment double son volume.

¤ Beaucoup de transcription de l’ARNm et de traduction protéique, mais pas de modification de l’ADN, on détermine le nombre de chromosome d’une cellule avec G1 : cellule diploïde : chaque chromosome est présent en un seul exemplaire mais par paire : 2n chromosome où n = le nombre de paire de chromosome.

B. La phase S :

¤ Phase de synthèse de l’ADN. Environ 8h.

¤ L’ADN de chaque chromosome va être répliqué : cellule tétraploïde : 2*2n chromosomes donc 4n chromosomes.

¤ Encore beaucoup de transcription et de traduction, la cellule va traduire beaucoup d’histones car il faut condenser le nouvel ADN en fibre nucléosomique.

C. La phase G2 :

¤ La cellule va terminer sa croissance, précède la mitose.

¤ La cellule va synthétiser des facteurs qui aideront à la condensation de l’ADN des chromosomes, duplication du centrosome : la cellule possèdera 2 centrosomes (dans les microtubules) pour permettre la formation du fuseau mitotique.

→ duplication de la phase S à la G2.

2) La mitose :

¤ Division du noyau en 2 noyaux identiques, 4 phases (P,M,A,T).

¤ Se termine par la cytodiérèse.

Figure 5 :

Prophase : L’ADN des chromosomes présent sous forme de chromatine commence à se condenser et se présente sous forme de bâtonnets : 2 chromatine reliés au centromère.

Les centrosomes vont migrer vers un futur pôle et vont pouvoir le faire grâce à la polymérisation des microtubules.

¤ A la fin, l’enveloppe nucléaire va disparaître car les lamines vont se dépolymériser car elles vont se phosphoryler (reçoivent un groupement phosphate, signal).

Métaphase : les microtubules vont se polymériser à partir des centrosomes et vont venir se fixer au niveau des centromères des chromosomes et il va se former le fuseau mitotique, les chromosomes vont être alignés sur le plan équatorial.

Anaphase : les chromatines se séparent au niveau de leur centromère et migrent chacune vers un pôle grâce aux microtubules et à des protéines motrices. Donc fort remaniement de microtubules sui vont également se dépolymériser au fur et à mesure.

Télophase : reformation des enveloppes nucléaires grâce à la polymérisation des lamines, les chromosomes se décondensent en chromatine. Les organites vont aussi se distribuer de façon équitable entre les 2 cellules filles.

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