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Contenu principal

Révision sur le cycle cellulaire et la mitose

Termes clés

TermeSignification
Cycle cellulaireL'enchainement d'étapes de croissance et de développement à travers lesquelles une cellule passe, de sa formation à sa reproduction
InterphasePhase du cycle cellulaire où la cellule grandit et fait une copie de son ADN
MitosePhase du cycle cellulaire où la cellule sépare son ADN en deux ensembles et se divise, formant deux nouvelles cellules
CancerUne maladie causée par une croissance incontrôlée des cellules

Le cycle cellulaire

Dans les cellules eucaryotes, le cycle cellulaire est divisé en deux phases principales : l'interphase et la mitose (ou phase M).
L'interphase est la plus longue étape du cycle cellulaire. C'est le moment où la cellule grandit et copie son ADN avant de réaliser la mitose. Pendant la mitose, les chromosomes s'alignent, se séparent et s'installent dans de nouvelles cellules-filles.
Le préfixe inter- signifie entre, donc l'interphase se fait entre une phase de mitose et la suivante.
Image du cycle cellulaire. L'interphase consiste en une phase G1 (croissance cellulaire), suivie par la phase S (synthèse de l'ADN) et ensuite par la phase G2 (croissance cellulaire). À la fin de l'interphase arrive la phase mitotique, qui se compose de la mitose et de la cytocinèse et conduit à la formation de deux cellules-filles. La mitose précède la cytocinèse, bien que les deux processus se chevauchent généralement quelque peu.
Crédit Image : "The cell cycle: Figure 1" par OpenStax College, Biology (CC BY 3.0).

L'interphase

L'interphase se compose de trois étapes :
  • La phase Gstart subscript, 1, end subscript : première phase de croissance ; la cellule grandit et les organites sont copiés
  • La phase S : phase de synthèse ; la cellule synthétise une copie complète de l'ADN dans son noyau
  • La phase Gstart subscript, 2, end subscript: seconde phase de croissance ; la cellule croît encore plus, produit des protéines et des organites, et commence à réorganiser son contenu en se préparant à la mitose
Les cellules qui sont censées se diviser vont réaliser la Gstart subscript, 2, end subscript et puis la mitose. Les autres types de cellules qui se divisent lentement ou pas du tout peuvent quitter la phase Gstart subscript, 1, end subscript et entrer dans un état non divisé appelé Gstart subscript, 0, end subscript. Certaines cellules restent dans cet état indéfiniment, tandis que d'autres peuvent entrer à nouveau dans une phase de division si elles sont dans les bonnes conditions.

La mitose (la phase M)

Le processus de mitose, ou division cellulaire, est également connu sous le nom de phase M. C'est au cours de cette phase que la cellule divise son ADN, précédemment copié, et le cytoplasme pour créer deux nouvelles cellules-filles identiques.
La mitose se compose de quatre phases de base : la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase.

Les stades de la mitose

Première partie de la prophase : le fuseau mitotique commence à se former, les chromosomes commencent à se condenser et le noyau disparaît.
Deuxième partie de la prophase (la prométaphase). L'enveloppe nucléaire se décompose et les chromosomes sont entièrement condensés.
La métaphase. Les chromosomes sont alignés sur la plaque métaphasique, sous tension du fuseau mitotique. Les deux chromatides sœurs de chaque chromosome sont capturées par des microtubules provenant des deux pôles opposés du fuseau.
L'anaphase. Les chromatides sœurs se séparent les unes des autres et sont tirées vers des pôles opposés de la cellule. Les microtubules qui ne sont pas attachés aux chromosomes repoussent les deux pôles du fuseau, pendant que les microtubules kinétochores tirent les chromosomes vers les pôles.
La télophase. Le fuseau disparaît, une membrane nucléaire se forme autour de chaque ensemble de chromosomes et un nucléole réapparaît dans chaque nouveau noyau. Les chromosomes commencent également à se décondenser.
Cytocinèse dans les cellules animales et végétales.
La cytocinèse dans une cellule animale : un anneau d'actine au milieu de la cellule se tourne vers l'intérieur, créant un renfoncement appelé sillon de clivage.
La cytocinèse dans une cellule végétale : la plaque de cellule se forme au milieu de la cellule, créant une nouvelle paroi qui la sépare en deux.

Le cancer et la régulation du cycle cellulaire

Les points de contrôle

Le cycle cellulaire est généralement régulé par des points de contrôle. Ce sont les éléments qu'une cellule prend en considération lorsqu'elle décide d'avancer ou non dans le cycle cellulaire. Ce sont à la fois des indices externes (comme des signaux moléculaires) et des indices internes (comme une dégradation de l'ADN).
Schéma du cycle cellulaire avec des points de contrôle marqués. Le point de contrôle G1 est proche de la fin de la phase G1 (proche de la transition entre les phases G1 et S). Le point de contrôle G2 est proche de la fin de la phase G2 (proche de la transition entre les phases G2 et M). Le point de contrôle du fuseau mitotique est au milieu de la phase M et, plus spécifiquement, au moment de la la transition entre la métaphase et l'anaphase.

Le cancer

Le cancer est un terme qui décrit de nombreuses maladies différentes causées par le même problème : la croissance incontrôlée de cellules.
La plupart des cancers se produisent en raison d'une série de mutations qui font que les cellules se divisent plus rapidement, contournent les points de contrôle lors de la division cellulaire et évitent l'apoptose (décès programmés des cellules).
En général, ce sont les mutations de deux sortes de régulateurs de cycle cellulaire qui peuvent entrainer le développement d'un cancer :
  • Les régulateurs positifs, qui favorisent normalement la croissance cellulaire, peuvent être suractivés (oncogéniques).
  • Les régulateurs négatifs (suppresseurs de tumeurs) qui empêchent la formation de tumeurs, peuvent être inactivés.

Erreurs courantes et idées reçues

  • L'interphase ne fait pas partie de la mitose. Bien que nous parlions souvent d'interphase et de mitose ensemble, l'interphase ne fait techniquement pas partie de la mitose. Cependant, ces deux processus font partie du cycle cellulaire, au cours duquel l'interphase se compose des phases Gstart subscript, 1, end subscript, S et Gstart subscript, 2, end subscript de ce cycle.
  • La réplication de l'ADN se produit pendant l'interphase, pas pendant la prophase. Une erreur commune que l''on entend souvent est que l'ADN se copie pendant la prophase. Mais ce n'est pas le cas. Pendant la prophase, l'ADN a déjà été copié. Il est copié quand la cellule est dans l'interphase.
  • Le nombre de chromosomes dans les cellules-filles est le même que dans la cellule parente. Comme l'ADN est dupliqué lors de l'interphase, avant que la cellule ne soit soumise à la mitose, les quantités d'ADN dans la cellule-mère d'origine et les cellules-filles sont exactement les mêmes.
  • Tant la génétique que les facteurs externes peuvent jouer un rôle dans le développement du cancer. De nombreux types de cancer ont une composante génétique. Cela signifie qu'hériter de certains gènes peut rendre quelqu'un plus susceptible de contracter certains types de cancer. Toutefois, le fait d'avoir ces gènes ne signifie pas nécessairement que le cancer va se développer. Le mode de vie et l'environnement dans lequel on vit sont des facteurs qui jouent également un rôle.