Fiche de Révision : UE2.2 CM Mitose et Méiose

Introduction générale

La division cellulaire est un mécanisme fondamental de la vie chez les organismes multicellulaires. Elle permet :

• La croissance de l'individu (à partir du zygote),
• La régénération des tissus et organes,
• La reproduction via la formation des gamètes.

Deux grands types de divisions cellulaires existent chez les organismes eucaryotes :

• Mitose : division cellulaire permettant la formation de cellules génétiquement identiques, pour la régénération et la croissance,
• Méiose : division permettant la formation des gamètes haploïdes, avec réduction du nombre de chromosomes.

1. Bases cytogénétiques et génétiques : De l'ADN aux chromosomes

1.1 Structure de l'ADN

L'ADN (Acide Désoxyribonucléique) est une molécule composée d'une chaîne de nucléotides. Chaque nucléotide contient :

• Un sucre (désoxyribose)
• Un groupe phosphate
• Une base azotée (Adénine - Thyamine, Cytosine - Guanine)

Les nucléotides s'apparient spécifiquement : A avec T, C avec G.

1.2 Les chromosomes

• Dans les cellules eucaryotes, l'ADN est organisé en chromosomes.
• L'Homme a 46 chromosomes (2n=46), regroupés en 23 paires homologues :
  • 22 paires d'autosomes identiques chez l'homme et la femme,
  • 1 paire de chromosomes sexuels (XX chez la femme, XY chez l'homme).

1.3 Organisation des chromosomes

• Un chromosome peut être constitué d'une ou deux chromatides :
  • Une chromatide : chromosome simple avant réplication,
  • Deux chromatides sœurs : copies identiques reliées par un centromère après réplication.
• Le télomère stabilise les extrémités des chromosomes.
• Le centromère est la région où se fixe le kinétochore, attaché aux microtubules du fuseau mitotique lors de la division.

2. La mitose : division somatique

2.1 Définition

La mitose est une division d'une cellule diploïde (2n) qui aboutit à deux cellules filles diploïdes génétiquement identiques entre elles et à la cellule mère.

2.2 Buts de la mitose

• Croissance cellulaire,
• Régénération des tissus,
• Maintien du patrimoine génétique.

2.3 Le cycle cellulaire et la mitose

Le cycle comprend :

2.4 Phases de la mitose

Diagramme du cycle cellulaire et mitose

[Diagramme]

Ce cycle représente la dynamique cellulaire au cours de la mitose. La phase S est cruciale car elle double le matériel génétique avant la division.

3. La méiose : division germinale

3.1 Définition

La méiose est une division d'une cellule diploïde germinale qui aboutit à la formation de 4 cellules haploïdes (gamètes) génétiquement différentes.

3.2 Objectifs

• Réduire de moitié le nombre de chromosomes (2n → n),
• Générer de la diversité génétique grâce au brassage chromosomique.

3.3 Les deux divisions méiotique

3.4 Les brassages génétiques

Exemple : brassage inter-chromosomique chez l’Homme

• Avec n=23, le nombre de combinaisons possibles est de 2^23 ≈ 8,39 millions.
• Ce brassage contribue à la diversité génétique dans la descendance.

Diagramme général de la méiose

[Diagramme]

La réduction du nombre de chromosomes est essentielle pour maintenir la stabilité du caryotype lors de la reproduction.

4. Détail des phases de la méiose

4.1 Méiose I (division réductionnelle)

4.2 Méiose II (division équationnelle)

Diagramme comparatif des phases de Méiose I et Méiose II

[Diagramme]

5. Comparaison mitose vs méiose

6. Concepts-clés à retenir

• Chromosome diploïde (2n) : paire de chromosomes homologues, un provenant du père, un de la mère.
• Chromosome haploïde (n) : ne possède qu'un exemplaire de chaque chromosome (gamètes).
• Chromatides sœurs : copies identiques issues de la réplication de l'ADN.
• Crossing-over : échange de matériel génétique entre chromatides homologues durant la prophase I, source de diversité génétique.
• Brassage inter-chromosomique : répartition aléatoire des chromosomes homologues à l’anaphase I, augmentant la diversité génétique.
• Centromère : site d’attache des kinétochores et du fuseau mitotique, essentiel à la séparation des chromatides.

7. Glossaire simplifié

8. Ressources complémentaires

• Pour revoir les étapes de la mitose : Vidéo explicative mitose

• Pour comprendre la méiose en image : Vidéo explicative méiose

Conclusion

La mitose et la méiose sont deux mécanismes cellulaires essentiels et complémentaires. La mitose maintient l’intégrité génétique des cellules somatiques tandis que la méiose introduit la variabilité génétique nécessaire à la reproduction sexuée. La compréhension fine de ces processus est fondamentale pour saisir les concepts de génétique, biologie cellulaire, et leurs applications cliniques.

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