La mitose - division cellulaire conforme
Comment une cellule se divise en deux cellules filles génétiquement identiques
§1.Pourquoi la mitose est fondamentale
Ton corps est composé d'environ 37 000 milliards de cellules. Elles proviennent toutes d'une seule - l'œuf fécondé - par une série de divisions. Chaque seconde, ton corps produit environ 25 millions de nouvelles cellules (peau, intestin, moelle osseuse) pour compenser celles qui meurent. Toutes ces nouvelles cellules doivent contenir exactement le même patrimoine génétique que la cellule mère. C'est le rôle de la mitose.
La mitose est une division cellulaire conforme : une cellule mère (2n chromosomes) donne deux cellules filles génétiquement identiques à elle (2n chromosomes chacune). Elle est opposée à la méiose, qui produit 4 cellules à n chromosomes (gamètes) avec brassage génétique. La mitose sert à la croissance, à la cicatrisation et au renouvellement des tissus.
§2.Le cycle cellulaire - avant la mitose
- Interphase - la phase la plus longue
- Phase G1 (croissance) + Phase S (réplication de l'ADN) + Phase G2 (vérification). L'ADN est dupliqué pendant la phase S : chaque chromosome devient un chromosome double (2 chromatides sœurs reliées au centromère).
- Exemple. L'interphase dure typiquement 18-22 heures sur un cycle total de 24 heures pour les cellules en culture. La mitose proprement dite ne dure que 1-2 heures.
- Points de contrôle (checkpoints)
- Des mécanismes moléculaires vérifient à chaque étape que l'ADN est correctement répliqué et que la cellule est prête à se diviser. Si une erreur est détectée, le cycle s'arrête pour réparation.
- Exemple. Le cancer est souvent causé par des mutations dans ces points de contrôle (gènes p53, Rb) → les cellules se divisent sans vérification → accumulation d'erreurs génétiques → tumeur.
§3.Les 4 phases de la mitose
- 1
Prophase - condensation des chromosomes
Les chromosomes (déjà dupliqués en 2 chromatides) se condensent et deviennent visibles au microscope. Le fuseau mitotique (microtubules) commence à se former à partir des centrosomes. La membrane nucléaire se fragmente.
- 2
Métaphase - alignement à l'équateur
C'est la phase la plus photogénique : les chromosomes en X s'alignent parfaitement à l'équateur de la cellule (plaque métaphasique). Les microtubules du fuseau s'attachent aux kinétochores (protéines du centromère). Chaque chromosome est tenu des deux côtés par des microtubules opposés.
- 3
Anaphase - séparation des chromatides
Les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule. La cellule s'allonge. À la fin, chaque pôle contient un exemplaire complet de chaque chromosome (2n chromosomes monobrins).
- 4
Télophase - reconstruction des noyaux
Les chromosomes se décondensent. Une nouvelle membrane nucléaire se forme autour de chaque lot de chromosomes. Deux noyaux distincts apparaissent, avec chacun le même contenu génétique que la cellule mère.
§4.La cytocinèse - division du cytoplasme
- Chez les cellules animales
- Un anneau contractile d'actine et de myosine se forme à l'équateur. Il se contracte comme un lasso, pinçant progressivement la cellule en deux. On parle de 'sulcus de clivage'.
- Exemple. Comme pincer un ballon de baudruche en son milieu - la membrane se resserre jusqu'à ce que la cellule se sépare en deux.
- Chez les cellules végétales
- Les plantes ont une paroi cellulosique rigide. La cytocinèse se fait par formation d'une plaque cellulaire au centre (vésicules de Golgi) qui fusionne pour donner une nouvelle paroi entre les deux cellules filles.
- Exemple. C'est pour ça qu'on voit la division d'une cellule végétale au microscope comme la formation d'une cloison au milieu.
§5.Comparaison mitose / méiose
| Caractéristique | Mitose | Méiose |
|---|---|---|
| Cellules produites | 2 cellules filles | 4 cellules filles |
| Contenu en chromosomes | 2n (identique à la mère) | n (haploïde) |
| Brassage génétique | Non - cellules identiques | Oui - enjambement + ségrégation aléatoire |
| Lieu | Toutes les cellules somatiques | Gonades (testicules, ovaires) |
| Fonction | Croissance, cicatrisation, renouvellement | Production de gamètes |
| Nombre de divisions | 1 | 2 (méiose I et méiose II) |
La mitose maintient l'information génétique intacte. La méiose la mélange - c'est la base de la diversité génétique.
À retenir
- La mitose produit 2 cellules filles 2n génétiquement identiques à la cellule mère 2n.
- 4 phases : Prophase (condensation), Métaphase (alignement équatorial), Anaphase (séparation chromatides), Télophase (reconstruction noyaux).
- L'interphase (et la phase S de réplication de l'ADN) précède obligatoirement la mitose.
- Cytocinèse = division du cytoplasme. Anneau contractile (animaux) ou plaque cellulaire (végétaux).
- Mitose (2n→2n, conforme) ≠ Méiose (2n→n, avec brassage génétique, 4 gamètes).
- Cancer = mitose dérégulée. Points de contrôle mutés → division sans limite ni contrôle.