La méiose : division cellulaire

1. Définition et division cellulaire

• La méiose est le processus de division cellulaire (du cycle cellulaire) qui aboutit à la production de quatre cellules sexuées (gamètes) à partir d'une cellule somatique

• Le cycle cellulaire comprend phases :
  • Phase G₁ (Growth 1 : croissance 1)
  • Phase S (Synthèse)
  • Phase G₂ (Growth 2 : croissance 2)
  • Phase M (Méiose) :
    • Etape 1 : Division réductionnelle
      • Phase 1 : prophase I
      • Phase 2 : métaphase I
      • Phase 3 : anaphase I
      • Phase 4 : télophase I
    • Etape 2 : Division équationnelle
      • Phase 5 : prophase II
      • Phase 6 : métaphase II
      • Phase 7 : anaphase II
      • Phase 8 : télophase II

2. Chromosomes et chromatides

2.1 Chromosomes

• Une cellule eucaryote humaine normale est dite diploïde : les chromosomes qu'elle contient sont présents par paires (2n chromosomes)
• Une cellule eucaryote humaine normale comporte 23 paires de chromosomes homologues soit 46 chromosomes : 2n = 46
  • n : nombre de types de chromosomes (n = 23 types chromosomes)
  • 2n : les chromosomes sont par paire
  • 46 : 46 chromosomes

• Une gamète humaine normale comporte 23 chromosomes : n = 23

2.2 Chromatides

• Chaque chromosome est constitué de chromatide représenté sous la forme d'un bâtonnet
  • c : nombre de chromatides par type de chromosome
    • 1c : 1 type de chromosome à 1 chromatide
    • 2c : 1 type de chromosome à 2 chromatides
    • 4c : 1 type de chromosome à 4 chromatides

• Cellule eucaryote humaine normale : 2n,2c = 46
  • 2n : 23 paires de chromosomes
  • 2c :
    • 1 type de chromosome (soit 2 chromosomes) comporte 2 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 1 chromatide
  • 46 : 46 chromosomes

• Gamète humaine normale : 1n,1c = 23
  • 1n : pas de paire de chromosome
  • 1c :
    • 1 type de chromosome (soit 1 chromosome) comporte 1 chromatide
    • Donc chaque chromosome comporte 1 chromatide
  • 23 : 23 chromosomes

3. Interphase du cycle cellulaire

• L'interphase est composée des trois premières phases du cycle cellulaire :
  • Phase G₁ (Growth 1 : croissance 1)
  • Phase S (Synthèse)
  • Phase G₂ (Growth 2 : croissance 2)

3.1 Phase G₁ (Growth 1 : croissance 1)

• Croissance initiale de la cellule avec synthèse des protéines pour préparer la duplication de l'ADN (Acide DésoxyriboNucléique)
• 1 cellule diploïde à 2n,2c = 46 (23 paires de chromosomes à 2 chromatides)
  • 2n : 23 paires de chromosomes
  • 2c :
    • 1 type de chromosome (soit 2 chromosomes) comporte 2 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 1 chromatide
  • 46 : 46 chromosomes répartis en 23 paires (n = 23 chromosomes))

3.2 Phase S (Synthèse)

• Synthèse et duplication de l'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) : le chromosome passe de 2 chromatides (2c) à 4 chromatides (4c) qui sont assemblées au centromère

• Le centrosome de la cellule (centre directeur de l'organisation des microtubules), composé de 2 centrioles se duplique

3.3 Phase G₂ (Growth 2 : croissance 2)

• Croissance secondaire de la cellule pour préparer la division de la cellule dont l'ADN est dupliqué
• 1 cellule diploïde à 2n,4c = 46 (23 paires de chromosomes à 4 chromatides)
  • 2n : 23 paires de chromosomes
  • 4c :
    • 1 type de chromosome (soit 2 chromosomes) comporte 4 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides, assemblées au centromère
  • 46 : 46 chromosomes répartis en 23 paires (n = 23 chromosomes))

• Le centrosome de la cellule est composé de 4 centrioles après duplication

4. Méiose du cycle cellulaire

• La méiose est la phase M du cycle cellulaire, elle comprend 8 phases réparties en 2 étapes :
  • Etape 1 : Division réductionnelle
    • Phase 1 : prophase I
    • Phase 2 : métaphase I
    • Phase 3 : anaphase I
    • Phase 4 : télophase I
  • Etape 2 : Division équationnelle
    • Phase 5 : prophase II
    • Phase 6 : métaphase II
    • Phase 7 : anaphase II
    • Phase 8 : télophase II

3.1 Division réductionnelle

3.1.1 Prophase I

• Les chromosomes s'individualisent, s'épaississent et se raccourcissent
• Le centrosome composé de 4 centrioles se divise en 2 centrosomes de 2 centrioles
• Les 2 centrosomes migrent vers les 2 pôles de la cellules en se repoussant mutuellement, en formant à l'aide des microtubules du cytosqueltte un réseau appelé fuseau mitotique
• Le fuseau mitotique emprisonne les chromosomes lors de la fragmentation de l'enveloppe nucléaire

• 1 cellule diploïde à 2n,4c = 46 (23 paires de chromosomes à 4 chromatides)
  • 2n : 23 paires de chromosomes
  • 4c :
    • 1 type de chromosome (soit 2 chromosomes) comporte 4 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides, assemblées au centromère
  • 46 : 46 chromosomes répartis en 23 paires (n = 23 chromosomes))

3.1.2 Métaphase I

• Les chromosomes bichromatidiens homologues s'alignent à l'équateur de la cellule et forme la plaque métaphasique

• 1 cellule diploïde à 2n,4c = 46 (23 paires de chromosomes à 4 chromatides)
  • 2n : 23 paires de chromosomes
  • 4c :
    • 1 type de chromosome (soit 2 chromosomes) comporte 4 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides, assemblées au centromère
  • 46 : 46 chromosomes répartis en 23 paires (n = 23 chromosomes))

3.1.3 Anaphase I

• Les chromosomes bichromatidiens homologues se séparent et migrent vers les pôles opposés du fuseau pour former deux groupes identiques de chromosomes

3.1.4 Télophase I et cytokinèse I

3.1.4.1 Télophase I

• L'enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque groupe de chromosomes bichromatidiens
• Le fuseau mitotique se désintègre

3.1.4.2 Cytokinèse

• Un anneau de microfilaments appelé ceinture d'actine-myosine, se contracte au niveau de la jonction des deux cellules
• La cellule se sépare en deux cellules filles

• 2 cellules haploïdes à 1n,2c = 23 (23 chromosomes à 2 chromatides)
  • 1n : 23 chromosomes
  • 2c :
    • 1 type de chromosome (soit 1 chromosome) comporte 2 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides

3.2 Division équationnelle

3.2.1 Prophase II

• Le centrosome de la cellule (centre directeur de l'organisation des microtubules), composé de 2 centrioles se duplique
• Le centrosome de la cellule est composé de 4 centrioles après duplication

• Les chromosomes sont déjà condensés
• Le centrosome composé de 4 centrioles se divise en 2 centrosomes de 2 centrioles
• Les 2 centrosomes migrent vers les 2 pôles de la cellules en se repoussant mutuellement, en formant à l'aide des microtubules du cytosqueltte un réseau appelé fuseau mitotique
• Le fuseau mitotique emprisonne les chromosomes lors de la fragmentation de l'enveloppe nucléaire

• 2 cellules haploïdes à 1n,2c = 23 (23 chromosomes à 2 chromatides)
  • 1n : 23 chromosomes
  • 2c :
    • 1 type de chromosome (soit 1 chromosome) comporte 2 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides

3.2.2 Métaphase II

• Les chromosomes s'alignent à l'équateur de la cellule et forme la plaque métaphasique

• 2 cellules haploïdes à 1n,2c = 23 (23 chromosomes à 2 chromatides)
  • 1n : 23 chromosomes
  • 2c :
    • 1 type de chromosome (soit 1 chromosome) comporte 2 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 2 chromatides

3.2.3 Anaphase

• Les centromères des chromosomes à 2 chromatides se séparent, ce qui forme des chromosomes à 1 chromatide
• Les chromosomes migrent vers les pôles opposés du fuseau pour former deux groupes identiques de chromosomes

3.2.4 Télophase et cytokinèse

3.2.4.1 Télophase

• L'enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque groupe de chromosomes
• Le fuseau mitotique se désintègre

3.2.4.2 Cytokinèse

• Un anneau de microfilaments appelé ceinture d'actine-myosine, se contracte au niveau de la jonction des deux cellules
• La cellule se sépare en deux cellules filles

• 4 cellules haploïdes à 1n,1c = 23 (23 chromosomes à 1 chromatide)
  • 1n : 23 chromosomes
  • 1c :
    • 1 type de chromosome (soit 1 chromosomes) comporte 1 chromatides
    • Donc chaque chromosome comporte 1 chromatide