La mitose
Objectif
La mitose est une division cellulaire. Les mitoses
responsables de la croissance des plantes se produisent dans
des zones spécialisées : les
méristèmes. La mitose n'est pas un processus
réservé aux végétaux mais un
processus commun à toutes les cellules eucaryotes.
Chez les animaux, des mitoses successives permettent de passer d'une cellule œuf unique à un organisme adulte formé de milliards de cellules. Des mitoses interviennent aussi dans le renouvellement permanent des cellules de tout individu et permettent de maintenir ses cellules toutes génétiquement identiques entre elles.
Comment la mitose se déroule-t-elle dans les cellules végétales ? De quelles modifications des structures cellulaires s'accompagne-t-elle ?
Chez les animaux, des mitoses successives permettent de passer d'une cellule œuf unique à un organisme adulte formé de milliards de cellules. Des mitoses interviennent aussi dans le renouvellement permanent des cellules de tout individu et permettent de maintenir ses cellules toutes génétiquement identiques entre elles.
Comment la mitose se déroule-t-elle dans les cellules végétales ? De quelles modifications des structures cellulaires s'accompagne-t-elle ?
1. Mitose et partage des informations
génétiques
a. Place de la mitose au cours du cycle cellulaire
Dans un cycle cellulaire, une interphase,
comportant trois étapes (G1, S, G2),
précède une phase de mitose.
La réplication, qui consiste en une duplication à l'identique des molécules d'ADN des chromosomes, s'effectue pendant la phase S de l'interphase et pour que la mitose se déroule, il est nécessaire que la réplication se soit produite avant. Mais la réplication ne fait pas partie de la mitose.
Pendant la phase G1, chaque chromosome est composé d'une seule chromatide contenant une molécule d'ADN.
Après la phase S, chaque chromosome est composé de deux chromatides avec des molécules d'ADN identiques, contenant donc la même information génétique que la molécule d'ADN initiale.
La phase G2 précède directement la mitose.
La réplication, qui consiste en une duplication à l'identique des molécules d'ADN des chromosomes, s'effectue pendant la phase S de l'interphase et pour que la mitose se déroule, il est nécessaire que la réplication se soit produite avant. Mais la réplication ne fait pas partie de la mitose.
Pendant la phase G1, chaque chromosome est composé d'une seule chromatide contenant une molécule d'ADN.
Après la phase S, chaque chromosome est composé de deux chromatides avec des molécules d'ADN identiques, contenant donc la même information génétique que la molécule d'ADN initiale.
La phase G2 précède directement la mitose.
b. Détails du processus de mitose
La mitose est un processus continu. Toutefois, on la
divise classiquement en quatre phases
caractérisées à la fois par
l'aspect des chromosomes et par leur localisation dans
la cellule. Ces quatre phases sont
nommées : la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. Une mitose peut
durer de moins d'une heure à quelques heures
• La prophase (du grec pro, « en avant ») : Les chromosomes composés de deux chromatides commencent à se condenser et deviennent progressivement visibles au microscope optique. Un fuseau mitotique apparaît entre les deux pôles de la cellule. L'enveloppe nucléaire est peu à peu détruite si bien qu'elle disparaît totalement à la fin de la prophase.
• La métaphase (du grec méta, « transformation ») : Les chromosomes dupliqués sont condensés au maximum, ils apparaissent épais et courts. Les centromères sont alignés à l'équateur du fuseau mitotique.
• L'anaphase (du grec ana, « en haut ») : Les deux chromatides de chaque chromosome se séparent par rupture du centromère et migrent chacune vers un pôle de la cellule. Dès la fin de l'anaphase commence la séparation du cytoplasme.
• La télophase (du grec télos, « fin ») : Chacun des deux lots de chromosomes se situe désormais aux deux pôles opposés. Chaque chromosome ne comporte alors qu'une seule chromatide. La décompression commence, c'est-à-dire que le filament d'ADN lié aux protéines se déroule peu à peu, comme une pelote de fil qui se déviderait. Le chromosome devient de moins en moins épais et de plus en plus long. Une enveloppe nucléaire se forme autour de chacun des deux lots de chromosomes simples. L'achèvement du noyau dans chaque cellule fille marque l'achèvement de la mitose. Le fuseau mitotique se désagrège et la séparation du cytoplasme prend fin.
Cliquer sur le bouton « Légendes » pour les faire apparaître. Pour accéder directement au déroulement et aux caractéristiques d'une phase particulière il suffit de cliquer sur la case correspondante.
• La prophase (du grec pro, « en avant ») : Les chromosomes composés de deux chromatides commencent à se condenser et deviennent progressivement visibles au microscope optique. Un fuseau mitotique apparaît entre les deux pôles de la cellule. L'enveloppe nucléaire est peu à peu détruite si bien qu'elle disparaît totalement à la fin de la prophase.
• La métaphase (du grec méta, « transformation ») : Les chromosomes dupliqués sont condensés au maximum, ils apparaissent épais et courts. Les centromères sont alignés à l'équateur du fuseau mitotique.
• L'anaphase (du grec ana, « en haut ») : Les deux chromatides de chaque chromosome se séparent par rupture du centromère et migrent chacune vers un pôle de la cellule. Dès la fin de l'anaphase commence la séparation du cytoplasme.
• La télophase (du grec télos, « fin ») : Chacun des deux lots de chromosomes se situe désormais aux deux pôles opposés. Chaque chromosome ne comporte alors qu'une seule chromatide. La décompression commence, c'est-à-dire que le filament d'ADN lié aux protéines se déroule peu à peu, comme une pelote de fil qui se déviderait. Le chromosome devient de moins en moins épais et de plus en plus long. Une enveloppe nucléaire se forme autour de chacun des deux lots de chromosomes simples. L'achèvement du noyau dans chaque cellule fille marque l'achèvement de la mitose. Le fuseau mitotique se désagrège et la séparation du cytoplasme prend fin.
Cliquer sur le bouton « Légendes » pour les faire apparaître. Pour accéder directement au déroulement et aux caractéristiques d'une phase particulière il suffit de cliquer sur la case correspondante.
2. Mitose et modification des structures cellulaires
a. Rôle du fuseau mitotique
Au début de la mitose, s'organise un fuseau
constitué de microtubules. Il disparaît
à la fin de la mitose. Au cours de la mitose,
c'est grâce à lui que les chromosomes
peuvent constamment se déplacer. Ce fuseau est le
moteur des mouvements chromosomiques.
b. Partage du cytoplasme
Le partage du cytoplasme est appelé la
cytodiérèse. Les
cellules animales et végétales ne suivent
pas des processus strictement identiques, car les
secondes sont munies d'une paroi rigide entourant la
membrane plasmique.
• Pour les
végétaux, la séparation du
cytoplasme s'accompagne de la construction d'une
nouvelle paroi à l'équateur de la
cellule.• Pour les animaux, un simple étranglement du cytoplasme suffit à séparer les deux cellules filles.
Le cytoplasme des deux cellules filles contient tous les organites indispensables à la vie de la cellule : mitochondries, ribosomes...
L'essentiel
Au début de la mitose, les chromosomes sont
constitués de deux chromatides contenant chacune la
même molécule d'ADN.
La mitose comporte quatre phases :
• la prophase : condensation des chromosomes doubles.
• la métaphase : les centromères sont alignés sur l'équateur.
• l'anaphase : le matériel génétique est partagé entre les deux cellules filles (les chromosomes sont constitués d'une seule chromatide).
• la télophase : séparation des cytoplasmes et reconstitution des noyaux.
A la fin de la mitose, les deux cellules filles sont génétiquement identiques et pourvues de chromosomes simples.
La mitose comporte quatre phases :
• la prophase : condensation des chromosomes doubles.
• la métaphase : les centromères sont alignés sur l'équateur.
• l'anaphase : le matériel génétique est partagé entre les deux cellules filles (les chromosomes sont constitués d'une seule chromatide).
• la télophase : séparation des cytoplasmes et reconstitution des noyaux.
A la fin de la mitose, les deux cellules filles sont génétiquement identiques et pourvues de chromosomes simples.
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