Nutrition et Technologie agro-alimentaire

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    Divion cellulaire:La mitose

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    Date d'inscription : 07/07/2010

    Divion cellulaire:La mitose

    Message par Admin le Mer 14 Juil - 13:01







    Pourquoi une cellule se divise-t-elle ?

    La mitose va
    assurer - parfois malheureusement - le bon accomplissement de plusieurs
    phénomènes :

    <blockquote>

    1.
    le développement embryonnaire,


    2.
    la croissance générale des organismes depuis la naissance jusqu'à la taille
    adulte,


    3.
    la croissance continue de certains organismes et/ou organes ; par exemple les
    arbres, les cheveux, les dents chez les ruminants, les ongles, ...


    4. pour
    renouveler les cellules mortes
    ; par exemple les cellules cutanées, les globules rouges, ...


    5. pour
    assurer la cicatrisation,


    6. pour
    conserver l'identité
    cellulaire
    lors du développement et du renouvellement des cellules appartenant
    aux mêmes organes, tissus, ...


    7. conséquemment à des
    dérèglements : les cancers

    </blockquote>


    Qu'est-ce qui déclenche le mécanisme ?

    Diverses
    hypothèses font l'objet d'étude et de controverses :

    <blockquote>

    1.
    un facteur héréditaire de taille : chaque type de cellule
    aurait une taille héréditaire qui, une fois atteinte - et dépassée -
    provoquerait la "division",


    2.
    le rapport nucléocytoplasmique : le noyau ne pourrait
    contrôler efficacement qu'une quantité limitée de cytoplasme ; la
    réduction de moitié du volume cytoplasmique rétablirait un contrôle
    efficace en ramenant le rapport en faveur du noyau - inchangé quant au nombre
    de chromosomes -,


    3.
    le rapport membranocytoplasmique : la surface de la membrane
    cytoplasmique ne pourrait assurer des échanges efficaces que pour une
    quantité limitée de cytoplasme ; la réduction de moitié du cytoplasme
    ramènerait le rapport en faveur de la membrane cytoplasmique,


    4.
    l'existence de signaux cytoplasmiques : on a montré qu'un noyau,
    normalement appelé à se diviser, transplanté dans un autre cytoplasme ne se
    divisait plus.

    </blockquote>



    Description du phénomène



    0
    - Les phases


    Les films en accéléré montrant des
    cellules en cours de division révèlent que la mitose et la cytocinèse
    représentent un ensemble de modifications continues. Mais, pour la
    facilité de l'apprentissage et pour en retenir les faits essentiels, toutefois, on subdivise
    le phénomène en 1 phase préparatoire - qui est aussi une phase de repos -, invisible en microscopie
    optique, d'une durée variant entre 10 et 20 heures, l'interphase et 4 phases fonctionnelles et visibles en microscopie optique : la
    prophase, la métaphase,
    anaphase et la télophase d'une durée approximative de 1 heure.
    Durant ce phénomène, noyau et cytoplasme seront divisés, on parlera
    respectivement de caryocinèse et de cytocinèse. L'essentiel de l'étude de la
    mitose porte sur la caryocinèse et, de là, sur les modifications que subiront
    les chromosomes.








    1 -
    L'interphase
    et l'ADN



    Pendant longtemps on a cru qu'il ne se passait
    rien dans la cellule durant cette période mais, dans les cellules qui se
    divisent souvent, on a constaté, par analyse chimique de l'acidité nucléaire,
    que la quantité d'ADN doublait rapidement peu
    avant les phases visibles. On découvrit que la duplication de l'ADN était
    semi-conservative. Sous l'action d'une enzyme, l'ADN-polymérase, la double
    hélice s'ouvre et chaque demi-brin
    parental - ou originel - reconstitue le brin qui lui est
    complémentaire en respectant la complémentarité adénine-thymine et
    cytosine-guanine ; deux nouvelles structures d'ADN prennent ainsi naissance,
    constituée pour moitié d'un brin originel et, pour l'autre moitié, d'un
    nouveau brin. À la fin de l´interphase, le noyau contenant un ou plusieurs
    nucléoles est bien défini et entouré de l´enveloppe nucléaire.
    Le
    centrosome, unique, s'est répliqué et les microtubules
    rayonnent des centrosomes en une formation étoilée appelée aster.
    Chaque chaîne d'ADN, s'étant répliquée - ou dupliquée - a donc
    fabriqué son homologue.


















    2 -
    La prophase




    C'est une phase d'organisation. La membrane
    cytoplasmique de la cellule modifie sa perméabilité ; les échanges diminuent.



    Le noyau et le cytoplasme subissent
    tous deux des changements pendant la prophase. Dans le noyau, les nucléoles
    se déplacent à la périphérie du noyau et disparaissent. Les fibres de chromatine
    se condensent en spirale - il existe 3 niveaux de condensation - pour
    former des chromosomes visibles au microscope photonique. Chaque
    chromosome dupliqué prend la forme de deux chromatides soeurs
    identiques réunies par le centromère. Photo
    : observez la disparition de la membrane nucléaire et l'épaississement de la
    chromatine ainsi que les centrosomes.





    Dans le cytoplasme, le fuseau de
    division se forme ; il se compose de microtubules et de protéines s´étirant
    entre les deux centrosomes. Pendant la prophase les deux centrosomes s´éloignent
    l´un de l´autre et les microtubules forment un fuseau qui entoure le
    noyau à partir d'une position polaire.




    L´enveloppe nucléaire se fragmente.
    Les microtubules du fuseau peuvent alors se fixer aux chromosomes par le
    centromère.






    3
    - La métaphase










    L'enveloppe nucléaire est entièrement détruite,
    l'ergastoplasme est désorganisé et les centrosomes se trouvent aux pôles
    de la cellule. Les chromosomes s´alignent sur la plaque équatoriale -
    imaginaire - qui, comme son nom l´indique, est à égale distance des deux pôles du
    fuseau. Tous les centrosomes y sont alignés. Étant donné
    sa forme, l´ensemble formé par les microtubules polaires et par les
    microtubules reliés aux chromosomes s´appelle fuseau achromatique -
    car dépourvu de couleur -. Photo : les
    chromosomes dupliqués ont formé des chromatides qui se retrouvent au niveau de
    la plaque équatoriale (la photographie est prise du "dessus" (d'un
    pôle cellulaire).


    4
    - L'a
    naphase










    L´anaphase commence quand le centromère
    dédoublé de chaque chromosome se sépare en deux, libérant ainsi les
    chromatides soeurs. Chaque chromatide devient dès cet instant un chromosome à
    part entière, conduit par le fuseau vers les pôles de la cellule. Les
    chromosomes sont alors attirés, via leur centromère, par contraction des
    microtubules vers les pôles. Les mitochondries se concentrent au niveau de la
    plaque éaquatoriale. En même temps, les pôles s´éloignent l´un de l´autre. À la fin de
    l´anaphase, les deux pôles possèdent des jeux équivalents et
    complets de chromosomes ; la télophase commence.
    Photo
    : les chromatides se séparent et se dirigent vers les pôles.


    5
    - La t
    élophase








    Pendant la télophase, les microtubules
    polaires allongent encore la cellule, et les noyaux fils commencent à
    se former aux pôles. Les enveloppes nucléaires se constituent à
    partir des fragments de l´enveloppe nucléaire de la cellule mère et
    de portions de membrane fournies par le réticulum endoplasmique. Les
    nucléoles réapparaissent, chaque chromosome perd son organisation
    spatiale compacte et redevient la chromatine initiale et les
    mitochondries - ainsi que les nombreux autres organites - sont réparties. La mitose, c´est-à-dire
    la division d´un noyau en deux noyaux génétiquement identiques, vient
    de se terminer. La cytocinèse, ou division du cytoplasme, est déjà
    bien amorcée en général, de sorte que les deux cellules filles
    distinctes apparaissent peu de temps après la mitose. Photo
    : les chromatides atteignent les pôles, remarquez la séparation naissante des
    2 cellules par disparition du "pont" de cytoplasme.





    6 -
    La cytocinèse






    Dans les
    cellules animales, la cytocinèse débute pendant la télophase, avec l´apparition
    du sillon de division, une invagination de la surface cellulaire à l´endroit
    occupé précédemment pas la plaque équatoriale ; la cellule semble
    subir un étranglement centripète duquel naîtront deux nouvelles cellules
    complètes et séparées.





    Dans les cellules
    végétales
    , dotées d'une paroi cellulosique, la cytocinèse apparaît
    comme un mécanisme centrifuge. Une double structure appelée plaque
    cellulaire se constitue pendant la télophase à l´équateur de la
    cellule mère, à partir du centre et rejoint la paroi de la
    cellule-mère originelle avec laquelle elle fusionne ; les deux nouvelles
    cellules végétales sont nées.





    Division, multiplication ou ...
    statu-quo ?

    <blockquote>

    1. Si on considère le
    volume du cytoplasme, il y
    a eu division ; le volume de la cellule-mère est réparti - et donc diminué,

    divisé
    - en deux volumes-fils plus petits,


    2. Considérant le
    nombre de cellules, il est
    évident qu'il s'agit d'une multiplication répondant à la formule 2n
    où n est égal au nombre de mitoses successives. Une cellule-mère ayant, par
    exemple, subi 7
    mitoses consécutives aura donné naissance à 27 soit 128
    cellules-filles,


    3. Il y a aussi, enfin, une
    constance du nombre de
    chromosomes
    puisque la mitose conserve toutes les caractéristiques
    héréditaires de la cellule-mère ; on pourrait caractériser cet aspect de
    "statu-quo".
    </blockquote>








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