Cycle cellulaire mitotique

Un chromosome 染色体 est une très longue molécule d'ADN enroulée étroitement autour de protéines 蛋白质 spéciales appelées histones 组蛋白. Enrouler l'ADN ainsi permet à une grande longueur de tenir dans le noyau et de rester ordonnée.

Avant qu'une cellule ne se divise, son ADN est copié (ce processus de copie est appelé réplication 复制). Après la copie, chaque chromosome est composé de deux copies identiques jointes ensemble. Ces deux copies sont les chromatides sœurs 姐妹染色单体, et elles sont maintenues ensemble à un point appelé le centromère 着丝粒. Les extrémités de chaque chromosome sont coiffées par des télomères 端粒, qui protègent les bouts.

La mitose 有丝分裂 est un type de division nucléaire produisant deux cellules filles 子细胞 qui sont génétiquement identiques — elles portent exactement les mêmes gènes 基因 que la cellule parente et entre elles.

Cela est important pour :

• la croissance des organismes multicellulaires 多细胞生物体 (produire plus de cellules).
• le remplacement de cellules endommagées ou mortes.
• la réparation des tissus 组织 par la production de nouvelles cellules.
• la reproduction asexuée 无性生殖 (un parent produit des descendants identiques).

Le cycle cellulaire 细胞周期 est la vie complète d'une cellule d'une division à la suivante. Il comprend trois parties :

1. l'interphase 间期 — la partie la plus longue. La cellule grandit lors de la phase G₁, copie son ADN lors de la phase S (réplication), grandit à nouveau et se prépare à se diviser lors de la phase G₂.
2. la mitose — le noyau se divise en deux noyaux identiques.
3. la cytokinèse 胞质分裂 — le reste de la cellule se scinde, donnant deux cellules filles séparées.

L'index mitotique

L'index mitotique est la fraction de cellules d'un échantillon qui sont en mitose. On le calcule en comptant les cellules au microscope :

Exemple résolu. Dans un échantillon de gousse de racine, $8$ des $50$ cellules observées sont en mitose. Trouvez l'index mitotique.

Un index mitotique élevé signifie que beaucoup de cellules divisent rapidement — normal dans une gousse de racine en croissance, mais dans les tissus animaux adultes, cela peut être un signe d'avertissement de croissance incontrôlée.

Lorsque l'ADN est réplié, la copie ne peut atteindre l'extrémité même de la molécule, donc une petite portion est perdue à chaque fois. Les télomères sont de courtes séquences répétitives d'ADN situées aux extrémités qui ne comportent aucun gène. Puisque ce sont les télomères qui se raccourcissent, aucun gène important n'est perdu lors de la réplication.

Une cellule souche 干细胞 est une cellule non spécialisée qui peut continuer à se diviser par mitose et peut différencier 分化 (changer) en différents types de cellules spécialisées. Les cellules souches sont la source de nouvelles cellules pour remplacer les cellules perdues et réparer les tissus.

Le cycle cellulaire est normalement strictement régulé, de sorte que les cellules ne se divisent que lorsque nécessaire. Si cette régulation est perdue, une cellule peut se diviser encore et encore sans s'arrêter. Cette division incontrôlée produit un amas de cellules appelé tumeur 肿瘤.

La mitose passe par quatre stades. Vous devriez pouvoir les reconnaître sur des photomicrographies et des lames.

La cytokinèse suit ensuite. Dans une cellule animale, la membrane plasmique se pince vers l'intérieur pour scinder la cellule ; dans une cellule végétale, une nouvelle paroi se forme au milieu. Le résultat est deux cellules filles génétiquement identiques.

• Apprendre les stades dans l'ordre (prophase, métaphase, anaphase, télophase) avec un événement clé chacun ; l'interphase (G1, S, G2) n'est pas une partie de la mitose.
• La mitose donne deux cellules diploïdes génétiquement identiques — pour la croissance, la réparation et la reproduction asexuée.
• Index mitotique $=$ cellules en mitose $\div$ nombre total de cellules ; une valeur élevée signifie une division rapide.
• Relier la mitose incontrôlée aux tumeurs et le raccourcissement des télomères à la limite du nombre de divisions.