Science et technologie s1530

Les étapes de la mitose (notions avancées)

Les notions abordées dans cette fiche dépassent celles qui sont vues au secondaire. Il s'agit ici d'un complément pour ceux qui sont curieux d'en savoir plus.

Interphase

Début de l'interphase : L'ADN est sous forme de filament.
Fin de l'interphase : La cellule mère a terminé sa croissance et la réplication de son ADN.

À cette étape, la cellule est entre deux épisodes de reproduction. Cette période se subdivise en trois étapes : G1, S et G2. La phase G1 est une phase de croissance de la cellule. La phase S se caractérise pour sa part par la réplication de l’ADN, toujours en poursuivant sa croissance. Enfin, la phase G2 est l’étape précédant la mitose, où il se produit encore un peu de croissance et celle des derniers préparatifs menant à la division.
 
Le noyau est au préalable bien défini; on y distingue un ou plusieurs nucléoles. Baignant dans le cytoplasme à l’extérieur du noyau, fraîchement formés au début de l’interphase, on retrouve les centrosomes, soit les centres organisateurs des microtubules ou fuseaux. Ces fuseaux de division seront impliqués dans la migration subséquente des chromosomes à l’intérieur de la cellule. Les chromosomes ne sont pas présents sous forme de X, mais plutôt entremêlés et repliés sur eux-mêmes dans le noyau grâce à une protéine que l’on nomme chromatine.
 

Prophase

Prophase : L'ADN prend la forme de chromosome et la membrane nucléaire disparaît.

À la prophase, les nucléoles ont disparu. Aussi, les fibres de chromatine changent de forme pour acquérir celle d’un X visible au microscope. On aura donc, pour chaque chromosome, deux chromatides sœurs identiques reliées au centromère, et ce toujours à l’intérieur du noyau.
 
Chaque chromatide sœur est la forme répliquée d’un chromosome. Aussi, il se produit la formation des faisceaux de microtubules entre les deux centrosomes, et ce simultanément à la migration de ces derniers vers les pôles de la cellule. Enfin, comme le matériel génétique d’une cellule 2n (diploïde) est présent en double, on dit que la cellule est 2 x 2n.
 

Prométaphase

Prométaphase : La membrane disparaît (inclut dans la prophase dans la plupart des volumes).

Dans certains volumes, cette phase n’est pas isolée et sa description est incluse dans la prophase. C’est à ce moment de la division que l’enveloppe nucléaire se désagrège pour évacuer les chromosomes dans le cytoplasme.
 
Ils entrent alors en contact avec les faisceaux de microtubules pour interagir avec eux. Certaines structures spécialisées des microtubules (les kinétochores) se fixent aux centromères des chromosomes afin de les rapatrier éventuellement vers les pôles.
 

Métaphase

Métaphase : Il y a alignement des chromosomes au centre de la cellule.

La migration des centrosomes est maintenant terminée et les chromosomes se sont tous alignés à l’équateur, centrés par leur centromère.
 
Chacun des chromosomes est attaché à deux structures spécialisées qui les relient à chacun des pôles. C’est à cette étape que les faisceaux de microtubules prennent une forme qui rappelle les fuseaux horaires de la Terre.

Anaphase

Anaphase: Les chromosomes se séparent en chromatides à leur point d'attache et ces chromatides s'éloignent l'une de l'autre.

Cette phase permet de répartir chacune des copies d’ADN à chacun des pôles. Le tout débute par la séparation de chacun des centromères dédoublés. Ceci permet à chacune des chromatides sœurs d’être tirée vers son pôle respectif.
 
Par analogie, on pourrait voir le transport du chromosome vers le pôle un peu comme la pêche à la ligne. La canne à pêche (le centrosome) rembobine le fil (les microtubules) tirant le poisson (le chromosome) par l’hameçon (le kinétochore), accroché dans la mâchoire (le centromère) du poisson, et ce jusque dans l’embarcation (le pôle).
 
Chacune des chromatides sœurs qui se détachent devient un chromosome (pour la future cellule fille) qui, en se répliquant, retrouvera deux chromatides.
 
À la fin de l’anaphase, chacun des pôles aura une part égale et génétiquement identique des chromosomes.
 

Télophase et cytocinèse

Télophase : La membrane nucléaire se reforme, l'ADN reprend sa forme de filament, les organites et le cytosol se répartissent également et la cellule se divise finalement en deux cellules-filles.

À la télophase, les microtubules continuent de s’allonger pour maintenir et accentuer l’étirement de la cellule.
 
Pour leur part, les chromosomes commencent à reprendre leur forme de fibre de chromatine, alors que l’enveloppe nucléaire se reforme autour d’eux. Cette nouvelle membrane nucléaire se reconstruit à partir des fragments provenant de la cellule mère et de nouveaux morceaux de membrane.
 
Alors que les nucléoles réapparaissent, la mitose proprement dite est terminée puisqu’il y a eu formation de deux noyaux identiques à partir du noyau de la cellule mère.
 
La cytocinèse réfère à la scission du cytoplasme, l’étape terminale de la division cellulaire. Alors qu’à la fin de la télophase la cytocinèse était déjà bien amorcée, le sillon d’étranglement qui sépare le cytoplasme termine son œuvre. Le tout se termine avec deux cellules filles diploïdes avec le même bagage génétique, le même que celui de la cellule mère.

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