Cours écrit : Les divisions cellulaires des eucaryotes

Nous allons voir dans cette leçon comment le patrimoine génétique est transmis lors de la division cellulaire, puis nous verrons comment s’effectue la réplication de l’ADN, étape nécessaire avant toute division si l’on veut conserver l’intégralité du patrimoine de chaque cellule fille. 

Nous verrons ensuite que les mutations de l’ADN sont à l’origine de la variabilité génétique et que l’étude de notre génome actuel nous permet de retracer notre histoire évolutive. 

Nous verrons comment s’exprime notre patrimoine génétique et enfin nous nous intéresserons à une catégorie de protéines résultant de l’expression de ce patrimoine, les enzymes, qui sont des biomolécules aux propriétés catalytiques.

Le cycle cellulaire des eucaryotes comprend 4 phases : G1 ( G pour Gap qui signifie intervalle) pendant laquelle la cellule lit son ADN et produit des molécules utiles à son fonctionnement, la phase S (S pour synthèse) pendant laquelle la cellule duplique son ADN, la phase G2 où la cellule se prépare pour la phase M ( M pour Mitose). Les phases G1, S et G2 constituent l'interphase. Pendant l’interphase, l’ADN est décondensé : la forme décondensée prend le nom de "chromatine". 

L’ADN est décondensé (déroulé) dans le noyau de la cellule pour que celle-ci puisse le lire et l’utiliser. Si la cellule reçoit un signal induisant une division, l'ADN est dupliqué (phase S) puis se condense progressivement (phase G2) pour prendre la forme de pelotes allongées : les chromosomes.  Les chromosomes sont doubles juste avant la division mais apparaissent simples en fin de division.

Un chromosome double est constitué de deux brins d’ADN identiques suite à un épisode de duplication précédant la division. 

Lors de la division cellulaire les deux chromatides identiques d’un chromosome double vont être séparées puis distribuées à chacune des 2 cellules-filles. Ainsi chaque cellule-fille récupère un exemplaire de chaque sorte de chromosomes : son caryotype est alors complet et elle peut fonctionner correctement. 

On dit que cette cellule est diploïde c'est-à-dire qu’elle possède "2n" chromosomes avec « n » le nombre de sortes de chromosomes différents qui existent. Cette division cellulaire est appelée mitose. 

Il existe une division subie par les cellules germinales et qui sera à l’origine de la production des gamètes : c’est la méiose. Cette division particulière se déroule en deux temps :  

Dans ce cas les gamètes formés ne reçoivent donc que la moitié du patrimoine génétique afin de rétablir le caryotype lors de la fécondation. Les gamètes ne possèdent donc pas 2n chromosomes mais n chromosomes : on les dit haploïdes.  

Voici les étapes de la formation des spermatozoïdes. Seules les principales étapes sont représentées et pour seulement deux paires de chromosomes dont la paire de chromosomes sexuels.