Une cellule se reproduit selon une séquence ordonnée d'événements pendant lesquels elle duplique son contenu puis se divise en deux cellules filles équivalentes. Chez les organismes unicellulaires, chaque division produit un nouvel individu. Chez les espèces pluricellulaires, la division cellulaire est nécessaire à la formation de l’organisme, à sa croissance et au renouvellement de ses cellules. Ce cycle de duplication et de division est appelé cycle cellulaire.

Chez l'embryon, les cellules se divisent rapidement. Chez l'adulte certaines cellules ne se divisent pas (les neurones). D'autres se divisent, rapidement : les cellules de l'épithélium intestinal (2 fois / jour) ou moins vite : les cellules hépatiques (moins d'une fois par an).

Les phases du cycle cellulaire

Le cycle cellulaire comprend deux grandes étapes l’interphase et la mitose :

A. L’interphase : est la plus longue période du cycle, elle correspond à la période comprise entre la fin d’une division et le début de la suivante. Sa durée varie en fonction de la nature et des conditions physiologiques de la cellule.

L’interphase se décompose en trois phases successives : la phase G1, la phase S et la phase G2.

  1. Phase G1 : (Temps très variable.)

Présynthèse. Phase de croissance active et de reconstitution des réserves pendant laquelle la cellule synthétise de l’ARN (transcription) et des protéines (traduction). Synthèse des ribosomes, des précurseurs de l’ADN, la cellule s’accroit et atteint la taille critique au-delà de laquelle une division devient indispensable. Le passage dans la S est décisif.

  • Contrôle : A la fin de la phase G1, un point de contrôle R (non-retour, restriction) s’assure que :
  • La cellule est assez grosse ;
  • L’ADN ne présente aucune anomalie, toutes les lésions d’ADN sont réparées ;
  • L’environnement est favorable.

Si oui, l’entrée en phase S devient possible. A la fin de la G1 (avant point R) la cellule peur entrer en phase G0 (repos) ou elle reste des jours voir des années sans se multiplier. Elle peut retourner en phase G1. La plupart des cellules adultes sont en G0 sauf les cellules souches.

  1. Phase S : (8-12h) c’est la phase de synthèse caractérisée par :

La réplication de l’ADN, la synthèse des enzymes, des précurseurs impliqués à la réplication et des ARNm, ARNt, ARNr.Les gènes histones sont transcrits et traduits en grande quantité. La synthèse d’ADN progresse. La correction sur épreuve se produit en même temps que la réplication. On observe également la mise du complexe protéique (centromère) qui enserre les deux chromatides sœurs. Au début de la S le chromosome est constitué d’une seule chromatide, à la fin par deux chromatides réunis par le centromère.

  • Contrôle : Si la réplication est achevée, la cellule continu son cycle. Si non, pas de passage en G2, la cellule est bloquée.
  1. La phase G2 : (2 h à 4 h) C’est une phase d’attente et de contrôle avant de lancer la mitose : la quantité d’ADN est doublé, préparation à la mitose, production des enzymes et des facteurs de régulation de la division. Les chromosomes commencent à se condenser.
  • Contrôle (point T = transition G2/M) :
  • L’environnement et favorable (les enzymes) ;
  • L’ADN est répliqué ;
  • Contrôle des lésions de l’ADN ;
  • La cellule est assez grosse.
Les différentes phases du cycle cellulaire.

B. La mitose

La mitose se produit à la suite de l’interphase pendant laquelle a lieu la réplication de l’ADN.

La mitose désigne l’ensemble des événements qui aboutit à la formation de deux cellules filles à partir d’une cellule mère. Au cours de ce processus les chromosomes se condensent en entités distinctes et se répartissent dans deux cellules filles résultant de la division. A cet effet, se met en place le fuseau mitotique, une structure indispensable à la ségrégation des chromatides. Ce phénomène dynamique observable par microscope, comprend 6 phases :

1. Prophase : le début de la condensation de la chromatine, et formation d’un fuseau mitotique.

2. Prométaphase : une rupture de l’enveloppe nucléaire, la condensation complète des chromosomes, dont chacun est composé de deux chromatides sœurs réunis, au niveau du centromère ou se produit ainsi un accrochage au fuseau achromatique, la migration des chromosomes vers le plan équatorial.

3. Métaphase : L’alignement des chromosomes sur une plaque équatoriale.

4. Anaphase : Le clivage du centromère, la séparation des chromatides sœurs devenues maintenant des chromosomes, leur migration vers les pôles opposée de la cellule.

5. Télophase : Le regroupement des chromatides aux pôles de la cellule qui marque la fin de la mitose (telos = fin), la reformation des enveloppes nucléaires autour de chaque lot de chromosomes qui commencent à se décondenser.

6. Cytodiérèse : Débute dès la fin de l’anaphase avec la formation d’un sillon de division par invagination de la membrane plasmique à l’équateur de la cellule, perpendiculairement à l’axe longitudinal du fuseau mitotique et finit par la division de la cellule mère en deux cellules filles.

Les étapes de la mitose