LE NOYAU
I) LES CARACTÉRISTIQUES DU COMPARTIMENT NUCLÉAIRE
1) S
tructure et ultrastructure nucléaire
Le noyau est délimité par l'enveloppe nucléaire, percée de pores nucléaires. A l'intérieur, un corps sphérique: le nucléole. Il baigne dans le nucléoplasme (corps chimique semblable au cytoplasme contenant de l'eau, des sels minéraux, des nutriments…).
a) La chromatine
"Chromos" couleur, car elle fixe très bien la couleur. Elle prend la forme d'amas à l'intérieur du noyau. Il y a la chromatine condensée (visible au microscope): l'hétérochromatine et la chromatine diffuse (invisible au microscope): l'euchromatine. La chromatine est composée d'ADN et de protéines. Au moment de la mitose, elle se transforme en chromosome.
b) L'enveloppe nucléaire
Elle est constituée de deux feuillets: la membrane nucléaire externe interne. Entre les deux feuillets, un espace périnucléaire rempli de liquide. La membrane externe est reliée à la membrane du réticulum endoplasmique. Il y a des ribosomes (permet la transcription). La membrane interne est recouverte de lamina.
c) Les pores nucléaire
Ils ont un diamètre d'environ 100 nm et il y en a 3000 à 4000 par noyau. C'est une structure complexe où l'on trouve 150 à 200 polypeptides (constituants essentiels des
protéines). Le diamètre du canal est de 9 nm seulement mais peut se dilater jusqu'à 25 nm ou se contracter. Les pores nucléaires sont le lieu de tous les échanges entre le noyau et le
cytoplasme. Il passe environ 1.000.000 de molécules par minutes. Les grandes molécules peuvent se déformer pour pouvoir passer. Les ARNm, r (ribosomaux), t (transfert) participent à la synthèse des protéines dans le cytoplasme. Diverses protéines peuvent entrer dans le noyau.
d) La lamina
Elle est collée à la membrane interne de l'enveloppe nucléaire. Elle est constituée d'un réseau complexe de protéines imbriquées les unes dans les autres. La lamina fait de 30 à 80 nm d'épaisseur. Les protéines sont des filaments intermédiaires et sont un des constituants du cytosquelette. Elles interviennent dans la disparition du noyau au cours de la mitose ainsi que dans sa réapparition.
e) Les nucléoles
Ce sont des sous structures repérées pour la première fois il y a 150 ans. C'est là que se réalise la fabrication des ribosomes. Le nucléole se détruit au cours de la division cellulaire et réapparaît ensuite.
2) Organisation de la chromatine
Les protéines associées à l'ADN peuvent être des protéines histones et interviennent dans la compaction de la chromatine et permettent la transformation en chromosomes ou des protéines régulatrices qui activent ou freinent l'expression des gènes. Une molécule d'ADN est 1000 fois supérieure au diamètre du noyau c'est pourquoi il existe plusieurs niveaux de
compactage.
a) Nucléosomes ou collier de perles
La molécule d'ADN s'enroule autour de particules constituées de protéines histones. L'ensemble constitue un nucléosome. Huit molécules d'histones autour desquelles l'ADN fait deux boucles et une histone particulière, l'histone H1.
b) La fibre de chromatine
Les nucléosomes ou collier de perle se condensent et s'assembles par l'intermédiaire de H1 pour former une fibre en forme d'hélice de 30 nm de diamètre. C'est sous cette forme que se trouve la chromatine en dehors de la division cellulaire.
c) Le chromosome: état de condensation maximale de la chromatine Au moment de la division cellulaire, la fibre de chromatine se replie sur elle-même pour former de grandes boucles de 300 nm qui s'enroulent à leur tour pour former le chromosome.
II) LA DIVISION CELLULAIRE
1) Le cycle cellulaire
En 1882 Flemming observe la mitose pour la première fois. Il nomme interphase la phase ou la cellule est en repos: il y a 4 phases
Phase S : réplication de l'ADN
Phase G2 : les chromosomes sont dupliqués Phase M : Les chromosomes se condensent lorsque la cellule entre en mitose
Phase G1 : Les deux cellules filles issues de la mitose sont de petite taille. Leur volume s'accroît au cours de l'interphase
2) Le comportement des chromosomes au cours de la mitose
Le noyau contient les informations génétiques et contrôle toutes les activités cellulaires en fabriquant des composés intermédiaires entre ADN et protéines: L'ARN
A B prophase
C
D
E
F
G H
SCHÉMAS DES STADES DE LA MITOSE A, B: prophase
C, D: prométaphase E: métaphase F, G: anaphase
H: télophase et progression de la cytodiérèse
