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Mitose et réplication d’ADN

samedi 27 août 2016 par Joëlle Mirabaud

Chapitre 4 de 1°S

I : La mitose dans le cycle cellulaire
A : Les différentes étapes de cette division cellulaire
p18, 19 : En général la division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype (nombre et morphologie des chromosomes). Cette division cellulaire s’observe chez tous les eucaryotes. Chaque cellule fille issue de la mitose contient le même patrimoine génétique que la cellule initiale.
Les 4 phases de la mitose s’enchaînent :
- prophase = disparition de la membrane nucléaire, chromosomes devenus visibles au microscope optique ayant 2 chromatides liées par un centromère ;
- métaphase = les centromères se fixent sur les fibres du fuseau, alignant les chromosomes en plaque équatoriale ;
- anaphase = les centromères se scindent : les chromatides de chaque chromosome migrent à l’opposé ;
- télophase = les chromosomes se décondensent, les membranes se reforment.

B : Le cycle cellulaire
p20, 21 : Le cycle cellulaire comprend l’interphase et la mitose. Pendant l’interphase, la cellule grandit et stocke des réserves d’énergie et de molécules (G1), le matériel héréditaire est sous forme de chromatine. En fin d’interphase, la cellule réplique l’intégralité de l’ADN (S), puis réaccumule brièvement des réserves (G2), avant de se lancer dans la mitose. Le graphique de l’évolution de la quantité d’ADN au cours deu cycle cellulaire résumme bien la situation.
Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire. Pendant l’interphase, une molécule d’ADN s’enroule de loin en loin sur des nucléosomes (protéines en forme de bobine), ce nucléofilament fait 11nm de large et est invisible au microscope optique. En fin d’interphase chaque molécule d’ADN a été répliqué et se présente sous forme de 2 nucléofilaments identiques reli"s par un centromère. Pendant la mitose, chaque nucléofilament double se spiralise et se condense sur un squelette protéique en forme de X, ce qui rend visible au microscope optique un chromosome à 2 chromatides larges 0,6µm.

II : Réplication semi-conservatrice de l’ADN
A : Une expérience historique
p22 : L’expérience de Meselson et Stahl a permis de comprendre comment la cellule réalise ses copies d’ADN en fin d’interphase. L’utilisation d’azote lourd (15N) intégré aux nucléotides en attente a permis de suivre l’évolutions de molécules trop petites pour être observées directement.
Les 2 brins d’une molécule sont progressivement écartés, chaque brin servant de modèle pour accrocher dans l’ordre les nucléotides complémentaires. La réplication de l’ADN est semi-conservative, grâce à la complémentarité des bases azotées (A=T, C=G).

B : Le rôle de l’ADNpolymérase
p23 : La réplication de l’ADN est réalisée par des enzymes ADNpolymérase qui forment des yeux de réplication en écartant les 2 brins de la molécule et en fixant au fur et à mesure les nucléotides complémentaires de ceux du brin modèle.
Les enzymes sont des molécules protéiques. Elles présentent la particularité de permettre des réactions chimiques à basse température,en apportant l’énergie nécessaire (utilisation des liaison P). Comme tout catalyseur, l’enzyme est inchangée en fin de réaction.
Chaque enzyme présente une double spécificité, spécificité d’action et de substrat. Les modalités de leur action reposent sur la formation du complexe temporaire enzyme-substrat, révélé historiquement par l’étude de la variation de la vitesse initiale de réaction en fonction de la concentration en substrat.


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