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Le cycle cellulaire (phase mitotique alterne avec interphase (étude du…
Le cycle cellulaire
phase mitotique alterne avec interphase
cytocinèse
creusement du sillon jusqu'à segmentation de la cellule
cellules de mammifères : un centrosome se déplace vers le sillon vant la division totale : vérification du fonctionnement correct du système?
anneau contractile fait de microfilaments associés à des molécules de myosine
cellules végétales : plaque cellulaire (pas de sillon de division) : vésicules de sécrétion de l'appareil de Golgi : fusion en phragmoplastes
apparition du sillon de division (invagination de la surface cellulaire) : déterminer par la position des asters
finit par s'étendre jusqu'à fusionner avec la plaque cellulaire (laissent des passages entre les cellules : les plasmodesmes)
début en anaphase :dépolymérisation des microtubules
scissiparité (Bactéries)
division finale
ni fuseau ni division ni microtubules
début à l'origine de réplication (2) : réplication et une des 2 origines se déplace vers l'autre coté de la cellule
origine vraisemblablement fixé par des protéines spécifiques
processus assexué
division par invagination de la membrane plasmique de la bactérie
cellule qui double de taille puis se divise
étude du fuseau de division + étapes phase M
formation dans le centrosome (= 2 centrioles = 9x2 triplets de microtubules = 9x2x13 protofilaments d'α et β tubuline)
division du centrosome à la division : formation des aster aux deux poles de la cellule mère
allongement des microtubules + apport de sous-unités de tubuline ou raccourcissement par perte de tubuline
les chromatides soeurs possèdent un kinétochore : se font face aux extrémités opposées de la cellule
prophase : condensation chromatine + disparition nucléole + centrosomes migrent vers les pôles + arret synthèse ARN + début de formation du fuseau de division
les kinétochores sont des points d'accroche pour les microtubules : un microtubule se fixe sur un et tire jusqu'à ce qu'un second se fixent sur l'autre kinétchore : va et viens jusqu'à une stabilisation au centre de la cellule
métaphase : alignement des centromères sur la plaque équatoriale
anaphase : clivage des cohésines : chromatides indépendantes
microtubules : rembobines les chromosomes + protéines qui tirent
prométaphase : disparition enveloppe nucléaire + maturation des kinétochores (formation fuseau bipolaire)
évolution
évolution des eucaryotes et de leur génome : évolution vers la mitose
dinoflagellés diatomées et eumycètes : présentent deux forment inhabituelles de division nucléaire : étapes intermédiaires de l'évolution?
origine de la mitose par les mécanismes présents pour la reproduction cellulaire bactérienne
apparition des cellules procaryotes avant les cellules eucaryotes
phases du cycle cellulaire
phase G1 : croissance de la cellule (5-6h) + synthèse protéique
phase S : synthèse : réplication des chromosomes (10-12h) : 1 chromatide -> 2 chromatides (liées via centromère) + duplication centrosome
interphase : G1 + S + G2 : production de protéines et organites
phase G2 : fin de la préparation pour la division cellulaire (4-6h) + synthèse constituants pour la mitose
phase M : mitose + cytocinèse
phase M : division (<1h)
métaphase
anaphase
prométaphase
télophase
prophase
processus de la vie d'une cellule : de sa formation jusqu'à sa division
mécanisme de régulation moléculaire
cellules tumorales : échappent à la régulation
multiplication tant qu'il y a des nutriments dans le milieu
pas d'apoptose lorsque la cellule est cancereuse
mutations de un ou plusieurs gènes : dérégulation des produits protéiques
normale -> prolifératif -> masse anormale (activation du système immunitaire) -> tumeur bénigne ou maligne = cancer (envahit les tissus et provoque un disfonctionnement)
pas besoin de facteurs de croissance (production interne?)
prolifération + nb anormal de chromosome / changement de surface / destruction liens
division excessive et anarchique : envahissent les tissus
attirent les vaisseaux sanguins vers la tumeur (métastase) : transport des cellules vers d'autres lieux
mécanismes
controles internes ou externes à des points de controle bien précis
point de controle = moment critique ou un signal dicte l'arret ou la poursuite de la division cellulaire
gouverné par une horloge interne à son propre fonctionnement
mécanisme de veille cellulaire : envoie les signaux = indiquent si l'étapes ont été réalisées correctement
intervention de molécules : déclenchent et coordonnent périodiquement les évenements clés du cycle
3 points de controles : fin G1; fin G2; transition métaphase et anaphase de la phase M
point le plus restricitf : point de G1 : détection de toute anomalie
(ADN mal répliqué, taille cellulaire insuffisante, absence de facteurs chimiques essentiels...)
autodestruction ou poursuite ou réparation
mise en état de repos : G0 : lorsque la cellule ne doit plus se diviser (neurones, c musculaires, autres c)
signaux internes et externes : messages d'arret et de démarrage
signal interne : 3eme point de controle (phase M)
tant que certains kinétochores ne sont pas attachés aux microtubules du fuseau : les chromatides restent attachées
une fois bien attachée : activation du complexe multiprotéique nommé APC : début de l'anaphase
lyse de la sécurine -> activation de la séparase -> dissocie les cohésines -> désunissement
bon nombre de conditions favorables pour un accès à létape suivante à chacun controle
inhibition de contact : facteur externe qui arrête les divisions
point d'ancrage : nécessaire aux cellules animales = récipient de culture/ matrice extraC + intervention du cytosquelette
horloge du cycle cellulaire : cyclines et kinases cycline-dépendantes
protéines kinases : activées ou inactivées par d'autres protéines par phosphorylation
qté dans la cellule en croissance à l'état inactive : liaison avec une cycline : activation = Cdk
cyclines et kynases cyclines-dépendantes (Cdk) : peuvent participer à d'autres fonctions du cycle cellulaire et peuvent s'associer pour former différents complexes
MPF = Cdk + cycline : facteur qui promut la maturation : très présent en phase S G2 et M
favorise la fragmentation de l'enveloppe nucléaire, la décondensation du chromosome, la formation du fuseau de division
anaphase : inactivation (auto) : dégradation de la cycline -> inactivation du Cdk
signaux cytoplasmiques
régulation : éviter des problèmes dans le mécanisme qui causerait des cellules anormales
réaction entre les cellules (fusion) et action si les cellules ne sont pas au même stade de divsion
phase S -> croissance de la cellule (G2) -> signaux de mitose
cascade d'évenements
généralités
25 millions de cellules se divise chaque seconde chez l'humain
vitesses de multiplication qui varie en fonction des besoins (c de peau, c immunitaires, c digestives...)
déroulement de la division cellulaire au moment opportun
divisions cellulaires : cellules filles génétiquement identiques
distribution des chromosomes
un lot de chromosome obtenu du père et un lot de chromosome obtenu de la mère
cellules reproductrices : obtenues suite à la méiose (n)
mitose suivie de la cytocinèse (division cytoplasme)
division : chaque chromosome se séparent et forment deux noyaux : chacune des chromatides formera un chromosome à part entière
chaque chromatide possède un centromère + bras du chromosome
chaque chromosome dédoublé = deux chromatides soeurs (memes molécules d'ADN) : unies par les cohésines
organisation cellulaire - matériel génétique
cellules somatiques (2n) + gamètes (n)
chromatine : ADN + protéines
l'ADN forme des chromosomes : permet la réplication
héritage d'un génome (ADN)
grandes fonctions
production continue de nouvelles cellules sanguines (via la MO)
remplacement des cellules détruites
developpement à partir d'une seule cellule -> organisme
drogues anti-mitotiques
vinblastine, vincristine
idem colchicine
taxol
fixation aux microtubules
bloque la dépolymérisation
colchicine
blaque l'anaphase
inhibe la formation du fuseau mitotique
fixation aux tubulines libres