Bernadette Féry Hiver 2007
Évolution et Diversité du Vivant
(101-NYA-05)
Cours 4
(Deuxième partie)
LA SCISSIPARITÉ LA SCISSIPARITÉ
ET LA MITOSE ET LA MITOSE
Source
1. La division des cellules procaryotes : la
scissiparité
2. La division habituelle
des cellules eucaryotes :
la mitose
1. Les cellules procaryotes se reproduisent par scissiparité
En de bonnes conditions de vie (espace,
température correcte, éléments nutritifs
abondants), un bactérie peut se diviser toutes les 20 minutes. Ainsi, une seule bactérie pourrait former une colonie
pesant environ un
million de kilogramme, en 24 heures. (extrait) Temps de génération de E Coli
20 min in vitro 3 heures in vivo
Division d’une bactérie en
deux bactéries génétiquement identiques à la bactérie mère (en deux clones). La
scissiparité n’introduit pas de variabilité génétique
chez les bactéries descendantes.
Source Campbell (2eéd. Française) — Figure 12.10 : 240
La bactérie s'allonge.
Le chromosome
«unique et circulaire» se réplique et se sépare.
La
bactérie se divise en deux.
Capsule protéique
Membrane bactérienne
Une molécul e d’ADN
«circulai re»
Définition de la scissiparité
Comment cultiver des bactéries en labora
toire (in vitro)Culture par isolement d'une bactérie à la surface d'une gélose contenant du sang (mouton, cheval) montrant après 18 à 24 H à 37°C d'incubation des colonies hémolytiques.
Boîte de Pétri
contenant une gélose, un milieu nutritif à base
d’agar, un extrait d’algues Couvercle de la boîte
Anse à inoculer pour ensemencer les
bactéries sur le milieu par striations
Une colonie bactérienne : un amas de bactéries
issues d’une seule bactérie ensemencée sur le milieu nutritif
2. La division des cellules eucaryotes se fait le plus souvent par mitose
Transformation d'une cellule mère (via une simple division) en deux cellules filles ayant les mêmes
chromosomes que la cellule mère.
La mitose n’introduit pas de variabilité génétique chez les cellules descendantes. Elles sont des clones.
La mitose est donc une division équationn elle : les cellules filles sont égales à la cellule mère, du point de vue génétique .
Définition de la
mitose
Un chromosome simple, dans une cellule en interphase
Le même
chromosome, double (répliqué) à
l’interphase, avant la mitoseUn chromosome
simple à la fin de la division et au début de
l’interphase suivante
Résumé de la mitose pour une cellule à 4 chromosomes
«appariables en paires»
4
chromosomes simples
2n = 4
1 centrosome et 2 centrioles
DURANT L’INTERPHASE
(Avant la mitose)
4
chromosomes doubles
2n = 4
2 centrosomes et 4 centrioles
4
chromosom es simples 2n = 4
1 centrosome et 2
centrioles
Prophase
Métaphase
Anaphase
Télophase et cyctocinèse
MITOSE
4 chromosomes doubles
2n = 4
2 centrosomes et 4 centrioles
4
chromosom es simples 2n = 4
1 centrosome et 2
centrioles
CELLULES CONCERNÉES PAR LA MITOSE (chez les animaux)
Toutes les cellules du corps sauf
celles qui vont subir l’autre type de division qui est la méiose.
Cellules somatiques : Cellules du corps en général comme les cellules épithéliales,
rénales, musculaires, les neurones…
Ce sont les cellules issues de la lignée germinale : les
spermatocytes I et les
ovocytes I qui subiront par la suite la méiose dans le but de produire les gamètes pour la reproduction de l’espèce.
Cellules germinales : Cellules dans les
gonades qui se
multiplient activement par mitose : les
ovogonies et les spermatogonies
Ovogonies (Dans les ovaires «du fœtus
seulement»)
Spermatogoni es
(Dans les testicules)
1. Durant l’interphase, le centrosome et ses centrioles ainsi que les chromosomes se répliquent.
2. Le matériel génétique apparaît sous forme de chromatine même lorsque les chromosomes se sont répliqués en chromatides soeurs.
Explication détaillée de la mitose
Campbell (2eéd. Française)
— Figure 12.5 : 234
AVANT LA MITOSE , À LA FIN DE
L’INTERPHASE
PROPHASE PROPHASE
1. La chromatine se condense en
chromosomes
«visibles».
2. Les nucléoles disparaissent.
3. Le fuseau de
division s’installe
entre les centrosomes qui s’éloignent vers
leur pôle. Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 234
PROMÉTAPHASE PROMÉTAPHASE
1. La membrane nucléaire se fragmente et disparaît.
2. Les fibres du fuseau envahissent le noyau.
• Les fibres
kinétochoriennes s’accrochent aux kinétochores des chromosomes.
• Les fibres polaires se
chevauchent à l’équateur de la cellule.
Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 234
Le kinétochore est constitué de protéines et de certaines
portions d’ADN du centromère
MÉTAPHASE MÉTAPHASE
Les chromosomes s’alignent à la
plaque équatoriale guidés par les fibres du fuseau.
Campbell (2eéd.) — Figure 12.6 : 236
Chromosome
Centrosome
Kinétochore
Une fibre du fuseau est formée de 15 à 35 microtubul es.
Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 235
ANAPHASE ANAPHASE
1. Les centromères se
répliquent, libérant les chromatides sœurs.
2. Chaque chromatide
(devenue un chromosome) migre vers son pôle à
mesure que son microtubule
kinétochorien raccourcit.
3. La cellule s’allonge par
glissement et allongement de ses fibres polaires.
Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 235
Protéines motrices Microtubules polaires
Chromosome en migration
Rétrécissem ent de la région de chevauche ment des microtubule s
Pôle
Pôle Pôle Pôle
Chromosome
Région de chevauche ment des microtubule s
Microtubule s polaires
Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 235
Campbell (1eéd.) — Figure 11.9 : 229
1. Les noyaux se reforment.
2. Les
chromosomes reprennent
l’état de
chromatine.
TÉLOPHASE TÉLOPHASE
Campbell (2eéd.)
— Figure 12.5 : 235
CYTOCINÈSE CYTOCINÈSE
APRÈS LA MITOSE , AVANT L’INTERPHASE SUIVANTE
Du pourtour vers le
centre grâce à un anneau de filaments contractiles.
Le cytoplasme, et ses organites, se divise en deux parties à peu près égales.
Cellule animale
Du centre vers la périphérie grâce à une plaque
cellulaire issue de vésicules
Golgiennes.
Cellule végétale Source
Reproduire les unicellulaires (amibe,
paramécie, euglène…)
Campbell : 230 (2eéd.) — Figure 12.1
LES RÔLES DE LA MITOSE Permettre la croissance et la réparation des tissus.
Dans cette zone de
l’extrémité d’une racine d’ail, de nombreuses mitoses permettent à la racine de croître vers des zones plus profondes
Permettre le développem ent embryonnai re.
Embryon humain au stade de 2 cellules
Source Source
Aster (versus centrioles)
Les animaux ont (2) centrioles au cœur de leur centrosome
contrairement aux végétaux. Donc, les animaux ont un aster à chaque pôle
cellulaire durant la division et les
végétaux n’en n’ont pas.
Différences entre la mitose animale et végétale
Cytocinèse
La cytocinèse animale se fait du pourtour vers le centre
grâce à un anneau de filaments contractiles qui se resserre sur la cellule en division.
La cytocinèse végétale se fait du centre vers le pourtour
grâce à des vésicules
provenant de l’appareil de Golgi qui fusionnent pour
former «la plaque cellulaire»
qui s’étend graduellement vers la périphérie de la cellule en
division.
Cellule animale
Cellule végétale
Exercic
e Identifiez les phases sur ces cellules végétales.
Source P P
M
A
I I
I
Deux cellules venant tout juste de terminer leur
cytocinèse, donc, au début de l’interphase. Les
chromosomes sont encore légèrement condensés.
P
I I
I
I
I
I
I I I
I
I
I
T I I I
I I
M
P
I
I
I I
I A ?
Identifiez les phases
Source
A
M
I I I
I
I P
P I
I
I I
I
Identifiez les phases
Source
Source
Fin de télophase Télophase Prophase
Métaphase Anaphase Métaphase
Identifiez les phases
Source
I
P P P
M
I I
I
I
I I
I
I I
I
I I I
I I I
I I I
I
I I
I I
I I I Fin de T
I
I I
I I I
I I
I
I I I
Identifiez les phases
Source Identifiez les phases sur ces
cellules animales.
Exercice en ligne d’identification de phases de mitose (chr_loockx)
T
A M
P
I
