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La méiose, processus cellulaire à l'origine des cellule haploïdes

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Objectifs
  • Comprendre comment se forment les gamètes haploïdes.
  • Connaitre les principales étapes de la méiose.
Points clés
  • La méiose permet la production de gamètes haploïdes. Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.
  • La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédées d'une réplication.
  • La première division de la méiose est une phase réductionnelle, où le stock de chromosomes et la quantité d'ADN sont divisés par deux.
  • La deuxième division de la méiose est une phase équationnelle.
  • Elle a toutes les caractéristiques de la mitose, mais n'est pas précédée d'une interphase.
  • Elle produit à partir de chaque cellule de la première division à n chromosomes doubles, deux cellules à n chromosomes simples.

Au cours d'un cycle de développement sexué, une phase diploïde (chromosomes en double exemplaire) et une phase haploïde (chromosomes en un seul exemplaire) s'alternent.
Chez l'homme où la phase diploïde domine, nous allons voir comment la méiose permet la production de gamètes haploïdes.
Pour les hommes, cette production se déroule pendant la spermatogenèse de la puberté jusqu'à un âge avancé. Pour les femmes, elle se déroule pendant l'ovogenèse qui débute dès la vie fœtale et ne se terminera qu'à la fécondation (les ovocytes non fécondés sont bloqués en métaphase II).

La méiose est la succession de deux divisions cellulaires. Cette division est précédée d'un doublement de la quantité d'ADN : la réplication.
Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.

 

 
Doc. 1 : Variations de la quantité d'ADN au cours de la méiose.
1. La première division de la méiose

La première division de la méiose est une phase réductionnelle, où le stock de chromosomes et la quantité d'ADN sont divisés par deux. Elle assure ainsi le passage de la diploïdie à l'haploïdie.
Cette étape est précédée d'une phase de réplication d'ADN.

Les étapes sont les suivantes :

La prophase I : les chromosomes doubles s'individualisent et se condensent.
Les chromosomes homologues s'apparient sur toute leur longueur, s'enchevêtrent et forment des bivalents (ou tétrades) : ceux-ci sont fixés au niveau des chiasmas. On distingue alors n bivalents.
C'est au cours de cette prophase de première division de méiose que se réaliseront les brassages intrachromosomiques ou « crossing-over » (cet aspect est traité dans un autre chapitre).


La métaphase I : la condensation des chromosomes est maximale, les bivalents se disposent de façon aléatoire au niveau de la plaque équatoriale de la cellule. Les deux chromosomes de chaque paire se font face, car les centromères sont disposés de part et d'autre de cette plaque.  

L'anaphase I : c'est la séparation des chromosomes homologues de chaque paire (on parle de disjonction) et leur migration vers un pôle de la cellule.
Il se constitue deux lots de n chromosomes à deux chromatides vers chacun des pôles de la cellule. Il n'y a pas de division des centromères.


La télophase I : c'est la formation de deux cellules haploïdes à n chromosomes doubles.

2. La deuxième division de la méiose

C'est la division équationnelle de la méiose.
Elle a toutes les caractéristiques de la mitose, mais n'est pas précédée d'une inter-phase. Elle produit à partir de chaque cellule à n chromosomes doubles, deux cellules à n chromosomes simples.

Prophase II : elle est presque identique à la prophase I, mais les chromosomes sont déjà sous forme condensée donc il n'y a pas cette mise en place que l'on avait en prophase I.

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Métaphase II : les chromosomes se placent sur la plaque équatoriale.


Anaphase II : c'est la disjonction des chromatides d'un même chromosome et migration des chromosomes maintenant à 1 chromatide vers les pôles opposés de la cellule.


Télophase II :séparation des cellules en 4 cellules de n chromosomes à 1 chromatide.

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