SVT1reTransmission, variation et expression du patrimoine genetiqueFiche de cours
Mitose et conservation de l'information génétique
Deux cellules filles identiques à partir d'une seule cellule mère : la mitose conserve intégralement le génome.
1 L'idée
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 :
1. La réplication de l'ADN (phase S de l'interphase) : chaque chromosome est dupliqué avant la division.
2. La mitose proprement dite : les chromosomes dupliqués sont répartis équitablement entre les deux cellules filles.
2 Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire comprend deux grandes étapes :
- 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.
- Phase M : la mitose (prophase, métaphase, anaphase, télophase) puis la cytocinèse (division du cytoplasme en deux cellules filles).
3 Bilan quantitatif — cellule à $2n$ chromosomes, quantité d'ADN $Q$ en G1
G1
\(2n \text{ chr., 1 chromatide chacun} \quad Q_{\text{ADN}} = Q\)
G2 / Métaphase
\(2n \text{ chr., 2 chromatides chacun} \quad Q_{\text{ADN}} = 2Q\)
Anaphase
\(4n \text{ chr. au total} \;(2n \text{ par pôle}) \quad Q_{\text{ADN}} = 2Q\)
Cellule fille
\(2n \text{ chr., 1 chromatide chacun} \quad Q_{\text{ADN}} = Q\)
4 Application numérique — cellule humaine ($2n = 46$)
Métaphase
$46$ chromosomes à $2$ chromatides chacun $\rightarrow 46 \times 2 = 92$ chromatides au total.
Quantité d'ADN $= 2Q$ (réplication déjà effectuée lors de la phase S).
Anaphase
Les chromatides sœurs se séparent : chaque chromatide devient un chromosome à part entière.
$46 \times 2 = 92$ chromosomes dans la cellule en division ; $46$ migrent vers chaque pôle.
Quantité d'ADN dans la cellule $= 2Q$ (inchangée avant la cytocinèse).
Cellules filles
Chaque cellule fille reçoit $46$ chromosomes à $1$ chromatide.
Quantité d'ADN par cellule fille $= Q$ — identique à la cellule mère en G1.
Méthode — Identifier une phase de la mitose sur schéma
- Repérer si les chromosomes sont à 1 ou à 2 chromatides.
- 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.
Erreurs fréquentes
- Confondre chromatide et chromosome : en métaphase, une cellule humaine a $46$ chromosomes mais $92$ chromatides.
- Croire que la mitose double le nombre de chromosomes : chaque cellule fille conserve $2n$.
- Oublier que la réplication a lieu en interphase (phase S), pas pendant la mitose.
- Confondre mitose (division du noyau) et cytocinèse (division du cytoplasme) : ce sont deux étapes distinctes.