Contrôle demain, chapitre jamais ouvert. Bonne nouvelle : cette leçon tient dans une phrase — la mitose fabrique deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère — et dans un tableau de quatre lignes. Tout le reste, c'est du comptage. On va chercher les points faciles, et ici il y en a beaucoup.
L'essentiel en cinq minutes
La mitose est une division cellulaire qui produit deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère. Elle assure la croissance de l'organisme, le renouvellement des tissus et la réparation des lésions.
La conservation de l'information génétique repose sur deux mécanismes indissociables :
- la réplication de l'ADN, en phase S de l'interphase : chaque chromosome est dupliqué avant la division ;
- la mitose proprement dite : les chromosomes dupliqués sont répartis équitablement entre les deux cellules filles.
Le cycle cellulaire comprend deux grandes étapes. L'interphase (G1 → S → G2) : la cellule croît et duplique son ADN lors de la phase S ; à l'issue de G2, chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère. Puis la phase M : la mitose (prophase, métaphase, anaphase, télophase) puis la cytocinèse, la division du cytoplasme en deux cellules filles.
Le tableau qui répond à la moitié des questions
On part d'une cellule à \(2n\) chromosomes dont la quantité d'ADN vaut \(Q\) en G1. Apprends ces quatre lignes, elles suffisent à répondre à toute question de comptage.
| Moment du cycle | Chromosomes | Quantité d'ADN |
| G1 | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
| G2 / Métaphase | \(2n\) chromosomes, 2 chromatides chacun | \(2Q\) |
| Anaphase | \(4n\) chromosomes au total (\(2n\) par pôle) | \(2Q\) |
| Cellule fille | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
Ce qu'il faut lire dans ce tableau : le nombre de chromosomes de chaque cellule fille est le même que celui de la cellule mère, \(2n\), et la quantité d'ADN qu'elle reçoit est la même aussi, \(Q\). Le cycle revient exactement à son point de départ : c'est ça, « conserver ».
Le calcul type : la cellule humaine (\(2n = 46\))
En métaphase. \(46\) chromosomes à \(2\) chromatides chacun, soit \(46 \times 2 = 92\) chromatides au total. Quantité d'ADN \(= 2Q\), la réplication ayant déjà été effectuée lors de la phase S.
En anaphase. Les chromatides sœurs se séparent : chaque chromatide devient un chromosome à part entière. La cellule en division contient donc \(46 \times 2 = 92\) chromosomes, dont \(46\) migrent vers chaque pôle. Quantité d'ADN dans la cellule \(= 2Q\), inchangée avant la cytocinèse.
Dans chaque cellule fille. \(46\) chromosomes à \(1\) chromatide. Quantité d'ADN \(= Q\) — identique à la cellule mère en G1.
Les quatre phrases qui te sauvent la note
- Chromatide n'est pas chromosome. En métaphase, une cellule humaine a \(46\) chromosomes mais \(92\) chromatides.
- La mitose ne double pas le nombre de chromosomes. Chaque cellule fille conserve \(2n\).
- La réplication a lieu en interphase (phase S), pas pendant la mitose.
- Mitose n'est pas cytocinèse. La mitose est la division du noyau, la cytocinèse celle du cytoplasme : deux étapes distinctes.
Et le réflexe qui va avec, devant n'importe quel schéma : commence toujours par regarder si les chromosomes sont à 1 ou à 2 chromatides.
Le mot mitose te dit quelque chose, les schémas avec les chromosomes alignés au milieu aussi, et il y avait une histoire de quantité d'ADN qui double au tableau. Ta mémoire fonctionne. On reprend le cours proprement, dans l'ordre : ce que fait la mitose, le cycle cellulaire étape par étape, le bilan chiffré, et la méthode complète pour identifier une phase sur un schéma.
Ce que fait la mitose, et à quoi elle sert
La mitose est une division cellulaire qui produit deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère. Trois rôles à citer : elle assure la croissance de l'organisme, le renouvellement des tissus et la réparation des lésions.
La conservation de l'information génétique repose sur deux mécanismes indissociables. D'abord la réplication de l'ADN, qui a lieu en phase S de l'interphase : chaque chromosome est dupliqué avant la division. Ensuite la mitose proprement dite : les chromosomes dupliqués sont répartis équitablement entre les deux cellules filles.
Le mot indissociables n'est pas décoratif : c'est parce que chaque chromosome a été dupliqué en phase S que la répartition équitable peut donner \(2n\) chromosomes à chacune des deux cellules filles. Sans la réplication, partager ne conserverait rien ; sans la répartition équitable, dupliquer ne servirait à rien.
Le cycle cellulaire, étape par étape
Le cycle cellulaire comprend deux grandes étapes.
1. L'interphase (G1 → S → G2). La cellule croît et duplique son ADN lors de la phase S. À l'issue de G2, chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère : la cellule est prête à se diviser, et tout son matériel génétique existe désormais en double exemplaire.
2. La phase M. Elle contient la mitose — prophase, métaphase, anaphase, télophase — puis la cytocinèse, c'est-à-dire la division du cytoplasme en deux cellules filles.
Ce qui se passe visiblement dans chacune des quatre phases de la mitose :
- Prophase : les chromosomes sont condensés et visibles, l'enveloppe nucléaire est en cours de disparition.
- Métaphase : les chromosomes, à 2 chromatides, sont alignés sur le plan équatorial.
- Anaphase : les chromatides sœurs sont séparées — les chromosomes n'ont donc plus qu'1 chromatide — et migrent vers les pôles.
- Télophase : les chromosomes sont arrivés aux pôles, les enveloppes nucléaires se reconstituent.
La cytocinèse vient ensuite : le cytoplasme se partage et on obtient enfin deux cellules distinctes.
Le bilan quantitatif, et comment le lire
On raisonne sur une cellule à \(2n\) chromosomes dont la quantité d'ADN vaut \(Q\) en G1.
| Moment du cycle | Chromosomes | Quantité d'ADN |
| G1 | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
| G2 / Métaphase | \(2n\) chromosomes, 2 chromatides chacun | \(2Q\) |
| Anaphase | \(4n\) chromosomes au total (\(2n\) par pôle) | \(2Q\) |
| Cellule fille | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
Colonne de droite. La quantité d'ADN passe de \(Q\) à \(2Q\) pendant la phase S — c'est la réplication — puis ne bouge plus jusqu'à la cytocinèse, qui la ramène à \(Q\) dans chaque cellule fille.
Colonne du milieu. Le nombre de chromosomes, lui, reste \(2n\) pendant toute l'interphase et jusqu'à la métaphase ; ce qui change, c'est le nombre de chromatides par chromosome (1, puis 2 après la phase S). Il n'y a qu'en anaphase que le nombre de chromosomes change : la séparation des chromatides sœurs fait passer la cellule en division à \(4n\) chromosomes au total, \(2n\) par pôle — sans que la quantité d'ADN, elle, n'ait varié.
Méthode — identifier une phase de la mitose sur un schéma
Devant un schéma, applique toujours la même suite d'étapes.
- Repérer si les chromosomes sont à 1 ou à 2 chromatides. C'est le premier tri, et il coupe le problème en deux.
- Prophase : chromosomes condensés et visibles, enveloppe nucléaire en cours de disparition.
- Métaphase : chromosomes (à 2 chromatides) alignés sur le plan équatorial.
- Anaphase : chromatides sœurs séparées (chromosomes à 1 chromatide) en migration vers les pôles.
- Télophase : chromosomes aux pôles, enveloppes nucléaires en reconstitution.
- Vérifier que chaque cellule fille contient \(2n\) chromosomes. Ce contrôle final est ce qui distingue une réponse justifiée d'une réponse devinée.
Le cours au complet, puis trois exemples entièrement traités : je rédige, tu lis par-dessus mon épaule et tu notes les tournures. Compter chez l'humain, identifier une phase sur un schéma, lire une courbe de quantité d'ADN — les trois gestes que le chapitre demande. Rien à chercher seul ici : il s'agit de comprendre le geste avant de le refaire.
Le cours complet
Définition. La mitose est une division cellulaire qui produit deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère. Elle assure la croissance de l'organisme, le renouvellement des tissus et la réparation des lésions.
Le principe de la conservation. Conserver l'information génétique en se divisant suppose deux mécanismes indissociables : la réplication de l'ADN (phase S de l'interphase), qui duplique chaque chromosome avant la division, et la mitose proprement dite, qui répartit équitablement les chromosomes dupliqués entre les deux cellules filles.
Le cycle cellulaire. Il comprend deux grandes étapes. L'interphase (G1 → S → G2) : la cellule croît et duplique son ADN lors de la phase S ; à l'issue de G2, chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère. Puis la phase M : la mitose (prophase, métaphase, anaphase, télophase), suivie de la cytocinèse, division du cytoplasme en deux cellules filles.
Les quatre phases, en une ligne chacune. Prophase : chromosomes condensés et visibles, enveloppe nucléaire en cours de disparition. Métaphase : chromosomes à 2 chromatides alignés sur le plan équatorial. Anaphase : chromatides sœurs séparées, chromosomes à 1 chromatide en migration vers les pôles. Télophase : chromosomes aux pôles, enveloppes nucléaires en reconstitution.
Le bilan chiffré, pour une cellule à \(2n\) chromosomes et une quantité d'ADN \(Q\) en G1 :
| Moment du cycle | Chromosomes | Quantité d'ADN |
| G1 | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
| G2 / Métaphase | \(2n\) chromosomes, 2 chromatides chacun | \(2Q\) |
| Anaphase | \(4n\) chromosomes au total (\(2n\) par pôle) | \(2Q\) |
| Cellule fille | \(2n\) chromosomes, 1 chromatide chacun | \(Q\) |
Exemple 1 entièrement traité — compter chez l'humain (\(2n = 46\))
Énoncé. Une cellule humaine (\(2n = 46\)) entre en division. Indiquer, en métaphase, en anaphase puis dans chaque cellule fille, le nombre de chromosomes, le nombre de chromatides et la quantité d'ADN, en prenant \(Q\) pour la quantité d'ADN en G1.
Étape 1 — je situe le moment dans le cycle. La métaphase appartient à la phase M : la réplication a donc déjà eu lieu, en phase S. C'est ce qui fixe la quantité d'ADN à \(2Q\) avant même de compter quoi que ce soit.
Étape 2 — la métaphase. Chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs, et il y a toujours \(46\) chromosomes. Donc : \(46\) chromosomes à \(2\) chromatides chacun, soit \(46 \times 2 = 92\) chromatides au total. Quantité d'ADN \(= 2Q\).
Étape 3 — l'anaphase. Les chromatides sœurs se séparent, et chaque chromatide devient un chromosome à part entière. La cellule en division contient donc \(46 \times 2 = 92\) chromosomes, dont \(46\) migrent vers chaque pôle. Attention à la quantité d'ADN : elle vaut toujours \(2Q\), inchangée avant la cytocinèse. Séparer deux chromatides ne fait disparaître aucun ADN, cela change seulement la façon de le compter.
Étape 4 — les cellules filles. Après la cytocinèse, chaque cellule fille reçoit \(46\) chromosomes à \(1\) chromatide, soit une quantité d'ADN \(= Q\) — identique à la cellule mère en G1.
Le tableau de la réponse :
| Moment du cycle | Chromosomes | Chromatides | ADN |
| G1 | \(46\) | \(46\) | \(Q\) |
| G2 / Métaphase | \(46\) | \(92\) | \(2Q\) |
| Anaphase | \(92\) | \(92\) | \(2Q\) |
| Chaque cellule fille | \(46\) | \(46\) | \(Q\) |
Conclusion rédigée. « En métaphase, la cellule contient \(46\) chromosomes à 2 chromatides, soit \(92\) chromatides, et une quantité d'ADN de \(2Q\). En anaphase, la séparation des chromatides sœurs porte le nombre de chromosomes à \(92\) dans la cellule en division, \(46\) par pôle, la quantité d'ADN restant \(2Q\). Après la cytocinèse, chaque cellule fille possède \(46\) chromosomes à 1 chromatide et une quantité d'ADN \(Q\) : elle est identique à la cellule mère en G1. »
Exemple 2 entièrement traité — quelle phase est représentée ?
Énoncé. Quatre schémas d'une même cellule en division sont proposés. Identifier la phase de chacun, en justifiant.
Schéma A — les chromosomes, chacun formé de deux chromatides, sont tous alignés au milieu de la cellule.
J'applique la méthode. Étape 1 : 2 chromatides par chromosome, donc on se situe après la phase S et avant la séparation des chromatides. Étape 2 : l'alignement au milieu, c'est le plan équatorial. Réponse : métaphase.
Schéma B — deux lots de chromosomes à une seule chromatide s'éloignent l'un de l'autre vers les deux extrémités de la cellule.
Étape 1 : 1 chromatide par chromosome, alors qu'il n'y a encore qu'une seule cellule — donc les chromatides sœurs viennent de se séparer. Étape 2 : la migration vers les pôles signe l'anaphase.
Schéma C — les chromosomes sont condensés et bien visibles, à deux chromatides, dispersés dans la cellule, et l'enveloppe nucléaire n'est plus qu'un pointillé.
Chromosomes condensés et visibles + enveloppe nucléaire en cours de disparition : prophase. Le critère décisif n'est pas la position des chromosomes mais l'état de l'enveloppe nucléaire.
Schéma D — les chromosomes à une chromatide sont regroupés aux deux pôles et une enveloppe nucléaire se redessine autour de chaque lot.
Chromosomes arrivés aux pôles + enveloppes nucléaires en reconstitution : télophase. Remarque : la cellule n'est pas encore coupée en deux — ce partage du cytoplasme, c'est la cytocinèse, qui vient après.
Contrôle final, celui que l'on oublie. Je vérifie que chaque futur lot contient bien \(2n\) chromosomes : sur les schémas B et D, on compte autant de chromosomes d'un côté que de l'autre. La répartition est bien équitable.
Rédaction attendue pour une question. « Le schéma B représente l'anaphase : les chromatides sœurs sont séparées, les chromosomes n'ont plus qu'une chromatide et migrent vers les pôles. Chaque pôle reçoit \(2n\) chromosomes, ce qui assure que les deux cellules filles seront identiques à la cellule mère. »
Exemple 3 entièrement traité — lire la courbe de quantité d'ADN
Énoncé. On suit la quantité d'ADN d'une cellule au cours d'un cycle cellulaire complet. Placer G1, S, G2, la mitose et la cytocinèse sur la courbe, puis justifier chaque palier.
Étape 1 — je repère les deux valeurs. Il n'y en a que deux : \(Q\), la quantité d'ADN de la cellule en G1, et \(2Q\), le double. Toute la courbe se joue entre ces deux paliers.
Étape 2 — le premier palier à \(Q\), c'est G1. La cellule croît, mais son ADN n'a pas encore été dupliqué.
Étape 3 — la montée de \(Q\) à \(2Q\), c'est la phase S. C'est la réplication de l'ADN : chaque chromosome est dupliqué. À la fin de la montée, chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère.
Étape 4 — le long palier à \(2Q\), c'est G2 puis la mitose. Rien n'est répliqué pendant la mitose : la quantité d'ADN de la cellule y reste \(2Q\), en prophase, en métaphase comme en anaphase.
Étape 5 — la chute brutale de \(2Q\) à \(Q\), c'est la cytocinèse. Le cytoplasme se partage : chaque cellule fille emporte \(Q\), c'est-à-dire exactement la quantité d'ADN de la cellule mère en G1.
Le piège de la question. On attend souvent que tu places la chute « à l'anaphase », parce que c'est là que les chromosomes se séparent. C'est faux : en anaphase la quantité d'ADN vaut encore \(2Q\), puisque tout l'ADN est encore dans une seule cellule. Ce qui change en anaphase, c'est le nombre de chromosomes (\(4n\) au total, \(2n\) par pôle), pas la quantité d'ADN.
Conclusion rédigée. « La quantité d'ADN vaut \(Q\) en G1, double pendant la phase S pour atteindre \(2Q\), reste à \(2Q\) pendant G2 et pendant toute la mitose, puis retombe à \(Q\) dans chaque cellule fille lors de la cytocinèse. Le cycle se referme sur sa valeur de départ : l'information génétique est conservée. »
Ici, on ne joue plus. Sur ce chapitre, les points ne se perdent presque jamais sur la compréhension : ils se perdent sur un mot employé pour un autre et sur deux comptages qui se ressemblent. On regarde ce que le correcteur attend exactement, les pièges un par un, puis deux problèmes types entièrement résolus.
Ce que le correcteur attend, mot pour mot
1. Le vocabulaire exact, sans approximation. Chromatide et chromosome ne sont pas interchangeables ; mitose (division du noyau) et cytocinèse (division du cytoplasme) non plus ; phase S désigne le moment de la réplication, pas la mitose. On écrit chromatides sœurs reliées en leur centromère, et plan équatorial — pas « au milieu ».
2. Une justification, jamais une affirmation seule. « C'est l'anaphase » ne vaut rien. « C'est l'anaphase car les chromatides sœurs sont séparées et les chromosomes, à une chromatide, migrent vers les pôles » vaut les points. La règle : à chaque phase annoncée, le critère observable qui la désigne.
3. Les deux mécanismes doivent apparaître tous les deux. Quand on demande d'expliquer la conservation de l'information génétique, une copie qui ne parle que de la réplication est incomplète, et une copie qui ne parle que de la répartition l'est tout autant. Ils sont indissociables : réplication de l'ADN en phase S, puis répartition équitable des chromosomes dupliqués entre les deux cellules filles.
4. Le contrôle final systématique. Termine toujours en vérifiant que chaque cellule fille contient \(2n\) chromosomes. C'est la phrase qui montre que tu as compris ce que « conserver » veut dire, et elle est rapide à écrire.
5. Distinguer ce qui varie de ce qui ne varie pas. Sur ce chapitre, presque toute question difficile revient à cette question : à ce moment précis, qu'est-ce qui change — le nombre de chromosomes, le nombre de chromatides par chromosome, ou la quantité d'ADN ? Réponds dans cet ordre, tu ne te tromperas pas.
Les pièges, un par un
Piège 1 — confondre chromatide et chromosome. En métaphase, une cellule humaine a \(46\) chromosomes mais \(92\) chromatides. Les deux nombres sont vrais en même temps, ils ne comptent simplement pas la même chose.
Piège 2 — croire que la mitose double le nombre de chromosomes. Chaque cellule fille conserve \(2n\). Le \(4n\) de l'anaphase n'est pas un doublement du patrimoine : c'est un état transitoire d'une seule cellule en cours de division, qui contient déjà les lots des deux futures cellules — \(2n\) par pôle.
Piège 3 — placer la réplication pendant la mitose. Elle a lieu en interphase, en phase S. Quand la mitose commence, tout est déjà dupliqué : c'est précisément pour cela que la métaphase montre des chromosomes à 2 chromatides.
Piège 4 — confondre mitose et cytocinèse. La mitose est la division du noyau, la cytocinèse celle du cytoplasme : ce sont deux étapes distinctes de la phase M. En télophase, la mitose s'achève alors que la cellule n'est pas encore coupée en deux.
Le cas limite qui départage les copies. Regarde le tableau du bilan : la quantité d'ADN vaut \(2Q\) en métaphase et en anaphase. Pourtant le nombre de chromosomes passe de \(2n\) à \(4n\) entre les deux. Ce n'est pas contradictoire : la quantité d'ADN suit le nombre de chromatides, qui ne change pas (\(92\) chez l'humain avant comme après la séparation), et non le nombre de chromosomes, qui, lui, change parce que chaque chromatide séparée devient un chromosome à part entière. Séparer, ce n'est pas fabriquer.
Conséquence directe, à connaître : le nombre de chromatides ne permet pas à lui seul de distinguer la métaphase de l'anaphase. Il faut compter les chromosomes (\(46\) contre \(92\)) ou regarder leur position (alignés sur le plan équatorial contre en migration vers les pôles).
Problème type 1, entièrement résolu — « \(92\) chromatides : quelle phase ? »
Énoncé. On observe une cellule humaine (\(2n = 46\)) en division ; on y dénombre \(92\) chromatides. Un élève en conclut : « c'est forcément la métaphase ». Discuter.
Étape 1 — je teste l'hypothèse de l'élève. En métaphase, il y a \(46\) chromosomes à \(2\) chromatides, soit \(46 \times 2 = 92\) chromatides. L'observation est bien compatible avec la métaphase.
Étape 2 — je cherche si un autre moment donne le même nombre. En anaphase, les chromatides sœurs sont séparées : la cellule contient \(92\) chromosomes à \(1\) chromatide chacun, donc… \(92\) chromatides également. Le même comptage est donc compatible avec l'anaphase.
Étape 3 — je remonte à la cause. Rien ne s'est perdu ni créé entre les deux : dans les deux cas, la quantité d'ADN vaut \(2Q\). C'est bien pourquoi le nombre de chromatides est identique — c'est lui qui suit la quantité d'ADN.
Étape 4 — je donne le critère qui tranche. Il faut une autre information : le nombre de chromosomes (\(46\) en métaphase, \(92\) en anaphase) ou leur position (alignés sur le plan équatorial en métaphase, en migration vers les pôles en anaphase).
Conclusion rédigée. « L'élève a raison de dire que \(92\) chromatides sont compatibles avec la métaphase (\(46\) chromosomes à 2 chromatides), mais il a tort de conclure « forcément » : l'anaphase donne le même nombre de chromatides, puisque les \(92\) chromatides y sont devenues \(92\) chromosomes à 1 chromatide. Dans les deux cas la quantité d'ADN vaut \(2Q\). Pour trancher, il faut compter les chromosomes ou observer leur position. »
Problème type 2, entièrement résolu — justifier la conservation
Énoncé. Expliquer, en une dizaine de lignes, comment la mitose assure que les deux cellules filles possèdent exactement la même information génétique que la cellule mère. On raisonnera sur une cellule à \(2n\) chromosomes dont la quantité d'ADN vaut \(Q\) en G1.
Étape 1 — j'annonce les deux mécanismes. Une réponse complète s'appuie sur les deux mécanismes indissociables : la réplication de l'ADN en phase S et la répartition équitable lors de la mitose. Les nommer dès la première phrase structure toute la réponse.
Étape 2 — je traite la réplication. En phase S de l'interphase, chaque chromosome est dupliqué. À l'issue de G2, il est formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère, et la quantité d'ADN est passée de \(Q\) à \(2Q\). L'information existe désormais en double exemplaire dans une seule cellule.
Étape 3 — je traite la répartition. Pendant la mitose, les chromosomes dupliqués s'alignent sur le plan équatorial (métaphase), puis les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés (anaphase). Chaque pôle reçoit ainsi \(2n\) chromosomes.
Étape 4 — je conclus par le bilan chiffré. La cytocinèse partage le cytoplasme : chaque cellule fille possède \(2n\) chromosomes à 1 chromatide et une quantité d'ADN \(Q\), soit exactement l'état de la cellule mère en G1.
Réponse rédigée. « La conservation de l'information génétique repose sur deux mécanismes indissociables. D'abord, lors de la phase S de l'interphase, l'ADN est répliqué : chaque chromosome est dupliqué et se retrouve formé de deux chromatides sœurs reliées en leur centromère ; la quantité d'ADN passe de \(Q\) à \(2Q\). Ensuite, la mitose répartit équitablement ces chromosomes dupliqués : alignés sur le plan équatorial en métaphase, ils voient leurs chromatides sœurs se séparer en anaphase et migrer vers les deux pôles, de sorte que chaque pôle reçoit \(2n\) chromosomes. Après la cytocinèse, chaque cellule fille contient \(2n\) chromosomes à une chromatide et une quantité d'ADN \(Q\), identique à la cellule mère en G1 : les deux cellules filles sont génétiquement identiques à la cellule mère. C'est ce qui permet la croissance de l'organisme, le renouvellement des tissus et la réparation des lésions. »
Barème mental : un point pour avoir nommé les deux mécanismes, un point pour la réplication située en phase S, un point pour la répartition équitable décrite avec métaphase et anaphase, un point pour le bilan \(2n\) et \(Q\) dans chaque cellule fille, un point pour le lien avec les rôles de la mitose.
Le contrôle est en poche. Reste la question que ce chapitre pose sans y répondre : si la mitose conserve intégralement le génome, alors toutes les cellules d'un organisme ont le même — et là, deux problèmes s'ouvrent d'un coup. On regarde ce que « conserver » veut dire exactement, puis les portes que ça ouvre sur la suite du programme.
Ce que « conserver » veut dire exactement
Reprends le tableau du bilan et lis-le comme une boucle plutôt que comme une liste. On part de G1 : \(2n\) chromosomes à 1 chromatide, quantité d'ADN \(Q\). On arrive à la cellule fille : \(2n\) chromosomes à 1 chromatide, quantité d'ADN \(Q\). Départ et arrivée sont dans le même état.
C'est cela, un invariant : une grandeur que la transformation laisse inchangée. La quantité d'ADN, elle, a bougé — de \(Q\) à \(2Q\) en phase S, puis de \(2Q\) à \(Q\) à la cytocinèse — mais elle est revenue à sa valeur de départ. Le nombre de chromosomes par cellule aussi : \(2n\) tout du long, sauf le moment transitoire de l'anaphase où l'unique cellule en division en compte \(4n\) au total, \(2n\) par pôle.
La conséquence, qu'on n'écrit pas toujours mais qui est le vrai contenu du chapitre : puisque chaque cellule fille repart dans l'état de départ, elle peut recommencer un cycle, et sa fille aussi. De mitose en mitose, toutes les cellules issues d'une même cellule ont donc \(2n\) chromosomes et la même information génétique. C'est ce qui rend possibles la croissance de l'organisme et le renouvellement des tissus : on fabrique beaucoup de cellules sans jamais changer le patrimoine génétique.
Les questions que ce chapitre ouvre
Question 1 — même génome, cellules différentes ? Si la mitose conserve intégralement l'information génétique, alors une cellule d'un tissu et une cellule d'un autre tissu du même organisme portent la même information. Pourquoi ne font-elles pas la même chose ? Ce chapitre ne répond pas : il montre comment l'information est transmise, pas comment elle est utilisée. La suite se joue dans le chapitre « Expression des gènes : transcription, traduction » du même thème.
Question 2 — et si la conservation n'était pas parfaite ? Toute cette fiche décrit une mitose qui se déroule comme prévu : réplication complète en phase S, répartition équitable en mitose. Elle ne dit rien de ce qui se passe quand l'un des deux mécanismes ne se déroule pas ainsi. C'est exactement l'entrée du thème « Variation génétique et santé » et du chapitre sur les cancers d'origine génétique. Retiens seulement la logique : ce chapitre-ci est le cas de référence, celui par rapport auquel tout écart se définira.
Question 3, celle que personne ne pose. La mitose conserve \(2n\). Est-ce que toute division cellulaire conserve \(2n\) ? La question est légitime, et cette fiche n'y répond pas — c'est un autre chapitre du programme. Mais garde le réflexe : quand on te présentera une division, la première chose à vérifier sera le nombre de chromosomes de chaque cellule obtenue, exactement comme tu le fais ici avec le contrôle final de la méthode.
Le réflexe à emporter
Ce que tu réutiliseras l'an prochain n'est pas la liste « prophase, métaphase, anaphase, télophase » — elle se réapprend en cinq minutes. C'est la manière de raisonner :
- Savoir dire, à tout instant, trois nombres : combien de chromosomes, combien de chromatides par chromosome, quelle quantité d'ADN. Presque toutes les questions du thème se ramènent à ces trois nombres.
- Séparer ce qui change de ce qui ne change pas. En anaphase, le nombre de chromosomes change (\(2n \rightarrow 4n\) au total) mais la quantité d'ADN ne change pas (\(2Q\)). Repérer cette distinction, c'est ce qui évite la moitié des erreurs.
- Lire une courbe comme une histoire. Un palier à \(Q\), une montée, un palier à \(2Q\), une chute : chaque segment correspond à un événement nommé — G1, réplication en phase S, G2 puis mitose, cytocinèse.
- Terminer par une vérification. Chaque cellule fille contient-elle bien \(2n\) chromosomes ? Ce contrôle final vaut pour ce chapitre, et il vaudra pour les suivants.
Le chapitre tient en une phrase, et c'est celle que tu peux emporter : la réplication de l'ADN en phase S met l'information en double, la mitose la partage équitablement, et le cycle revient exactement à son point de départ — deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère.