La mitose Spécialite Première

Les divisions cellulaires

La mitose

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Deux milliards de milliards (2.1018) de divisions cellulaires se produisent chaque jour dans le corps humain

La mitose permet à partir d’une cellule initiale diploïde d’obtenir deux cellules diploïdes contenant le même nombre de chromosomes.

L’étude des caryotypes des cellules somatiques avant et après la mitose montre que la mitose conserve le nombre de chromosomes,

Il s’agit d’une division conforme qui ne modifie pas la formule chromosomique des cellules.

Quels mécanismes permettent la répartition du matériel génétique dans les cellules et la conservation du caryotype au cours des divisions par mitose ?

Toutes les réponses de l'activité se feront dans le cahier!

Une cellule en mitose filmée

Comment observer les cellules en mitose?

On se propose de mettre en évidence des figures de mitose dans des racines d'oignons ou de jacinthe.

Le test de Feulgen

Principe :On réalise cette coloration sur des coupes histologiques ou sur des cellules vivantes mais elle est létale (elle provoque la mort de la cellule).Les chromosomes et la chromatine, pour être visibles en microscopie doivent être mis en évidence par des colorations spécifiques telles que la technique de Feulgen.On colore la préparation au réactif de Schiff. La chromatine se colore en rouge violacé alors que le cytoplasme, le nucléoplasme et le nucléole restent incolores. C'est la présence du désoxyribose de l'ADN qui est ainsi mise en évidence dans la chromatine.

Résultats attendus

Figures de mitose dans les cellules de racines d’oignon ou de jacinthe :

Dans le méristème = tissu cellulaire en croissance, on peut observer de nombreuses divisions cellulaires.

Tiens! tous les noyaux n'ont pas le même aspect!....

Comme vous venez de voir la mitose repose sur un mouvement continu des chromosomes dans la cellule afin de former les deux cellules filles. Les scientifiques ont décidé de découper cette division cellulaire en quatre grandes étapes que nous allons découvrir.

Activité : Expliquer les mécanismes de la mitose permettant à une cellule de se diviser en conservant son caryotype

Dans un tableau, associer chaque étape de la division cellulaire à : - la vignette correspondantes - Un schéma en respectant les consignes - un texte descriptif - leur caryotype ou formule chromosomique - l’état des chromosomes (une ou deux chromatides) • Consigne pour les schémas : - une cellule à 3 paires de chromosomes homologues,- une couleur par paire

Afin de mieux comprendre le comportement des chromosomes de chaque paire, une d'entre elle a été colorisée. Suivez les bien des yeux!

Allez! On commence à remplir le tableau....

Les quatre principales phases de la mitose

Lorsque la cellule ne se divise pas, elle est dite en interphase, avec un noyau de structure «classique», bien délimité par une enveloppe nucléaire, et un matériel relativement homogène sous forme de chromatine. Lorsque la cellule entre en division, les principales modifications sont observables au niveau de son noyau : l’enveloppe nucléaire s’estompe et la chromatine commence à se condenser sous forme de filaments plus ou moins épais, les chromosomes. A cette étape, la cellule est en prophase.

Besoin d'aide?

Rechercher dans la lame de coupe transversale de racine, une cellule en interphase et une autre en prophase

Au cours de la phase suivante, appelée métaphase, le matériel génétique est condensé au maximum sous forme de « bâtonnets ». Ces structures sont les chromosomes et sont, à ce stade, alignés sur un axe qui correspond à l’équateur de la cellule.

Rechercher dans la lame de coupe transversale de racine, une cellule en métaphase

Besoin d'aide?

Puis les chromosomes se scindent en deux lots identiques, ce sont les chromatides qui migrent vers les pôles opposés de la cellule: c’est l’anaphase.

Rechercher dans la lame de coupe transversale de racine, une cellule en anaphase

Enfin, les deux lots de chromosomes se décondensent et reviennent à l’état de chromatine pour former deux noyaux dans les deux futures cellules filles au cours de la télophase. La cellule se scinde alors en deux : c’est la cytodiérèse. Ainsi, à l’issue de la division cellulaire ou mitose, les deux cellules filles possèdent le même équipement chromosomique qui est, le même que celui de la cellule mère.

Rechercher dans la lame de coupe transversale de racine, une cellule en télophase

Expliquer comment le fuseau mitotique assure le bon déroulement de cette division.

Suite....

Synthèse : Mettre en relation l’ensemble des informations afin d’expliquer comment les événements du cycle cellulaire permettent une conservation des caracéristiques du caryotype entre la cellule mère et les deux cellules filles.

Puis passez aux exercices afin de tester votre compréhension de cette division cellulaire

1. Replacez les photos dans l’ordre chronologique

Formule chromosomique

La formule chromosomique d'une cellule (ou d'un individu) est une façon conventionnelle d'indiquer le nombre de chromosomes caractéristique de l'espèce considérée. Pour simplifier, prenons pour exemple une cellule souche de départ, de formule chromosomique 2n = 4 : cette cellule souche possède deux paires de chromosomes donc quatre chromosomes en tout. Les deux chromosomes d'une même paire sont appelés chromosomes homologues.

La prophase

Aide à la schématisation

Un chromosome comprend un ou deux chromatides, selon le moment de la division.

Caryotype Le caryotype consiste à observer l'ensemble des chromosomes constituant le patrimoine génétique d'un individu.