cycle cellulaire et réplication de l'ADN 12 et 16

Cycle cellulaire et divisions cellulaires

• Le cycle cellulaire est divisé en deux grandes phases: l'interphase et la division cellulaire (mitose).
• L'interphase est une phase de préparation à la division cellulaire, comprenant la croissance cellulaire, le métabolisme intense et la réplication de l'ADN.
• La division cellulaire (mitose) est une phase de division du noyau, suivie d'une division du cytoplasme. Elle comprend la mitose/caryocinèse et la cytocinèse.

Étapes du cycle cellulaire

• Interphase: Phase de préparation à la division.
  • Croissance cellulaire et métabolisme.
  • Réplication de l'ADN.
• Division cellulaire (mitose): Division du noyau et du cytoplasme.
  • Mitose (caryocinèse): Division du noyau.
  • Cytocinèse: Division du cytoplasme.

Rôles clés de la division cellulaire

• Unicellulaires: Reproduction (création d'un individu entier).
• Pluricellulaires: Développement embryonnaire, croissance et régénération des tissus.

La division cellulaire donne des cellules filles génétiquement identiques

• Avant la réplication, chaque chromosome a une seule molécule d'ADN.
• Après la réplication, le chromosome comprend deux chromatides sœurs reliées par un centromère. Chaque chromatide contient un exemplaire de la molécule d'ADN.

Matériel génétique et réplication de l'ADN

• Chromatine: ADN et protéines.
• Nucléosome: Unité de base du matériel génétique, l'ADN enroulé autour de protéines (histones).
• Chromatine: Matériel génétique légèrement condensé entre les périodes de division cellulaire.
• Chromosome: Matériel génétique fortement condensé durant les périodes de division cellulaire, constitué d'ADN et de protéines regroupés en un complexe nucléoprotéique.

Réplication de l'ADN

• La double hélice d'ADN se déroule et ses chaînes de nucléotides se séparent.
• Les chaînes de nucléotides de l'ADN deviennent une matrice servant à la construction d'une chaîne complémentaire.
• Chaque nouvelle molécule d'ADN est formée d'un vieux brin (matrice) et d'un brin nouvellement assemblé. Ce nouveau brin est une chromatide d'un chromosome.

Fourche de réplication

• La réplication de l'ADN a lieu à la fourche de réplication.
• L'hélicase déroule et sépare les brins d'ADN parentaux.
• Les protéines fixatrices d'ADN monocaténaire stabilisent les brins parentaux déroulés.
• La primase synthétise des amorces d'ARN servant de point de départ pour la réplication du nouveau brin.
• L'ADN polymérase III assemble le brin complémentaire.
• L'ADN polymérase I enlève les amorces d'ARN et les remplace par de l'ADN.
• L'ADN ligase relie les fragments d'ADN.

Mutations

• Les mutations ponctuelles comprennent des substitutions, suppressions ou insertions de bases dans la séquence nucléotidique de l'ADN.
• Ce sont des modifications du matériel génétique.

Réparation de l'ADN

• Les enzymes détectent les dommages de l'ADN.
• Une endonucléase excise le brin endommagé.
• Une ADN polymérase remplace les nucléotides absents.
• L'ADN ligase relie l'extrémité libre du nouveau fragment au brin corrigeant.

Scissiparité

• Processus de division cellulaire chez les bactéries.
• La réplication du chromosome débute à une origine de réplication.
• L'ADN se répliqué se déplace vers les extrémités de la bactérie.
• La membrane plasmique s'invagine et une nouvelle paroi cellulaire forme deux cellules filles.

Mitose

• Division du noyau des cellules somatiques.
• Processus de reproduction des cellules somatiques.
• Croissance des tissus.
• Prophase: La chromatine se condense et le fuseau de division se forme.
• Prométaphase: L'enveloppe nucléaire se fragmente; les chromosomes s'attachent aux microtubules du fuseau.
• Métaphase: Les chromosomes sont alignés sur la plaque équatoriale.
• Anaphase: Les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule.
• Télophase: Le noyau des cellules filles se forme.
• Cytocinèse: La plaque cellulaire divise le cytoplasme en deux cellules filles.

Cellules souches

• Cellules animales non-différenciées qui conservent leur capacité à se reproduire.
• Totipotente: Peut donner un organisme entier.
• Pluripotente: Peut donner tous les types cellulaires d'un des trois feuillets embryonnaires.
• Multipotente: Peut donner un nombre limité de types cellulaires.
• Unipotente: Peut donner un seul type cellulaire.

Régulation du cycle cellulaire

• Les points de contrôle régulent le cycle cellulaire.
• Contrôle G1: Vérifie la taille de la cellule, la quantité de nutriments et l'intégrité de l'ADN.
• Contrôle G2: Vérifie la réplication de l'ADN.
• Contrôle M: Vérifie l'attachement des chromosomes au fuseau de division.

Carcinogenèse

• Processus de développement du cancer.
  • Mutations provoquées par des facteurs cancérigènes (physiques, virales, chimiques).
  • Facteurs augmentant avec l'âge.

Cancer

• Maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormale et anarchique.
• Les cellules tumorales échappent à la régulation du cycle cellulaire.
• Division anormale, anarchique et excessive.
• Perte de contrôle sur la croissance.
• Pertes de propriétés des cellules normales.

Métastase

• Propagation des cellules cancéreuses à partir d'un foyer primaire vers d'autres tissus de l'organisme.
• Les cellules cancéreuses se propagent par le biais des vaisseaux sanguins et lymphatiques.