Les scientifiques ont observé pour la première fois le processus de division cellulaire à la fin des années 1800. La preuve microscopique cohérente que les cellules dépensent de l'énergie et du matériel pour se copier et se diviser a réfuté la théorie répandue selon laquelle les nouvelles cellules sont nées de la génération spontanée. Les scientifiques commençaient à comprendre le phénomène du cycle cellulaire; c'est le processus par lequel les cellules "naissent" par division cellulaire, puis vivent leur vie, vaquant à leurs activités cellulaires quotidiennes, jusqu'à ce qu'il soit temps de subir elles-mêmes la division cellulaire.

De nombreuses raisons pour lesquelles une cellule pourrait pas passer par une division existent. Certaines cellules du corps humain ne le font tout simplement pas; par exemple, la plupart des cellules nerveuses finissent par cesser de subir une division cellulaire, c'est pourquoi une personne qui subit des lésions nerveuses peut souffrir de déficits moteurs ou sensoriels permanents.

En règle générale, cependant, le cycle cellulaire est un processus qui se compose de deux phases : interphase et mitose. La mitose est la partie du cycle cellulaire qui implique la division cellulaire, mais la cellule moyenne passe 90 pour cent de sa vie en interphase, ce qui signifie simplement que la cellule vit et grandit et ne se divise pas. L'interphase comprend trois sous-phases. Il s'agit de la phase G _{1, de la phase S et de la phase G 2.}

TL; DR (Trop long; n'a pas lu)

Les trois étapes de l'interphase sont G _{1, qui signifie Gap phase 1; Phase S, qui signifie phase de synthèse; et G 2, qui signifie Gap phase 2. L'interphase est la première des deux phases du cycle cellulaire eucaryote. La deuxième phase est la mitose, ou phase M, qui correspond à la division cellulaire. Parfois, les cellules ne quittent pas G 1 parce qu'elles ne sont pas du type à se diviser ou à mourir. Dans ces cas, ils sont à un stade appelé G 0, qui n'est pas considéré comme faisant partie du cycle cellulaire.
Division cellulaire chez les procaryotes et les eucaryotes}

Les organismes unicellulaires tels que les bactéries sont appelés procaryotes, et lorsqu'ils s'engagent dans la division cellulaire, leur but est de se reproduire asexuellement; ils créent une progéniture. La division cellulaire procaryote est appelée fission binaire au lieu de mitose. Les procaryotes n'ont généralement qu'un seul chromosome qui n'est même pas contenu dans une membrane nucléaire, et ils n'ont pas les organites que possèdent d'autres types de cellules. Pendant la fission binaire, une cellule procaryote fait une copie de son chromosome, puis attache chaque copie sœur du chromosome à un côté opposé de sa membrane cellulaire. Il commence alors à former une fente dans sa membrane qui se pince vers l'intérieur dans un processus appelé invagination, jusqu'à ce qu'il se sépare en deux cellules identiques et séparées. Les cellules qui font partie du cycle cellulaire mitotique sont les cellules eucaryotes. Ce ne sont pas des organismes vivants individuels, mais des cellules qui existent en tant qu'unités coopérantes d'organismes plus grands. Les cellules de vos yeux ou de vos os, ou les cellules de la langue de votre chat ou des brins d'herbe de votre pelouse sont toutes des cellules eucaryotes. Ils contiennent beaucoup plus de matériel génétique qu'un procaryote, de sorte que le processus de division cellulaire est également beaucoup plus complexe.
The First Gap Phase

Le cycle cellulaire tire son nom du fait que les cellules se divisent constamment et recommencent la vie. . Une fois qu'une cellule se divise, c'est la fin de la phase de mitose et elle recommence immédiatement l'interphase. Bien sûr, dans la pratique, le cycle cellulaire se déroule de manière fluide, mais les scientifiques ont délimité les phases et les sous-phases du processus afin de mieux comprendre les éléments constitutifs microscopiques de la vie. La cellule nouvellement divisée, qui est maintenant l'une des deux cellules qui étaient auparavant une seule cellule, est dans la sous-phase d'interphase G _{1. G 1 est une abréviation pour la phase «Gap»; il y en aura un autre nommé G 2. Vous pouvez également les voir écrits comme G1 et G2. Lorsque les scientifiques ont découvert le travail cellulaire fondamental et occupé de la mitose au microscope, ils ont interprété l'interphase relativement moins dramatique comme une phase de repos ou de pause entre les divisions cellulaires.}

Ils ont nommé G _{1 étape avec le mot «écart» en utilisant cette interprétation, mais dans ce sens, c'est un terme impropre. En réalité, G 1 est plus un stade de croissance qu'un stade de repos. Pendant cette phase, la cellule fait tout ce qui est normal pour son type de cellule. S'il s'agit d'un globule blanc, il effectuera des actions défensives pour le système immunitaire. S'il s'agit d'une cellule foliaire dans une plante, elle effectuera la photosynthèse et l'échange de gaz. La cellule est susceptible de se développer. Certaines cellules se développent lentement pendant G 1 tandis que d'autres se développent très rapidement. La cellule synthétise des molécules, telles que l'acide ribonucléique (ARN) et diverses protéines. À un certain moment tard dans la phase G 1, la cellule doit «décider» de passer ou non à l'étape suivante de l'interphase.
Les points de contrôle de l'interphase}

Une molécule appelée kinase cycline-dépendante (CDK) régule le cycle cellulaire. Cette régulation est nécessaire pour éviter une perte de contrôle de la croissance cellulaire. La division cellulaire incontrôlée chez les animaux est une autre façon de décrire une tumeur maligne ou un cancer. CDK fournit des signaux aux points de contrôle pendant des points spécifiques du cycle cellulaire pour que la cellule continue ou s'arrête. Certains facteurs environnementaux contribuent à déterminer si CDK fournit ces signaux. Il s'agit notamment de la disponibilité des nutriments et des facteurs de croissance, et de la densité cellulaire dans les tissus environnants. La densité cellulaire est une méthode d'autorégulation particulièrement importante utilisée par les cellules pour maintenir des taux de croissance des tissus sains. CDK régule le cycle cellulaire pendant les trois étapes de l'interphase, ainsi que pendant la mitose (qui est également appelée phase M).

Si une cellule atteint un point de contrôle réglementaire et ne reçoit pas de signal pour continuer à avancer avec la cycle cellulaire (par exemple, s'il se trouve à la fin de G _{1 en interphase et attend d'entrer en phase S en interphase), il y a deux choses que la cellule pourrait faire. La première est qu'elle pourrait s'arrêter pendant que le problème est résolu. Si, par exemple, certains composants nécessaires sont endommagés ou manquants, des réparations ou des compléments pourraient être effectués, puis ils pourraient à nouveau s'approcher du point de contrôle. L'autre option pour la cellule est d'entrer dans une phase différente appelée G 0, qui est en dehors du cycle cellulaire. Cette désignation est pour les cellules qui continueront de fonctionner comme elles sont censées le faire, mais ne passeront pas à la phase S ou à la mitose, et en tant que telles, ne s'engageront pas dans la division cellulaire. La plupart des cellules nerveuses humaines adultes sont considérées comme étant en phase G 0, car elles ne procèdent généralement pas à la phase S ou à la mitose. Les cellules en phase G 0 sont considérées comme au repos, ce qui signifie qu'elles sont dans un état de non-division, ou sénescentes, ce qui signifie qu'elles meurent.}

Pendant la phase G _{1 de interphase, il y a deux points de contrôle réglementaires que la cellule doit traverser avant de continuer. On évalue si l'ADN de la cellule est endommagé, et si c'est le cas, l'ADN doit être réparé avant de pouvoir continuer. Même lorsque la cellule est par ailleurs prête à passer à la phase S de l'interphase, il existe un autre point de contrôle pour s'assurer que les conditions environnementales - c'est-à-dire l'état de l'environnement entourant immédiatement la cellule - sont favorables. Ces conditions incluent la densité cellulaire du tissu environnant. Lorsque la cellule a les conditions nécessaires pour passer de la phase G 1 à la phase S, une protéine cycline se lie à CDK, exposant la partie active de la molécule, ce qui signale à la cellule qu'il est temps de commencer la phase S. Si la cellule ne remplit pas les conditions pour passer de la phase G 1 à la phase S, la cycline n'activera pas la CDK, ce qui empêchera la progression. Dans certains cas, comme l'ADN endommagé, les protéines inhibitrices de CDK se lieront aux molécules de CDK-cycline pour empêcher la progression jusqu'à ce que le problème soit résolu.
Synthèse du génome}

Une fois que la cellule entre en phase S, elle doit se poursuivre jusqu'à la fin du cycle cellulaire sans revenir en arrière ni se retirer à G _{0. Cependant, il y a plus de points de contrôle tout au long du processus pour s'assurer que les étapes sont terminées correctement avant que la cellule ne passe à la phase suivante du cycle cellulaire. Le «S» en phase S signifie synthèse parce que la cellule synthétise, ou crée, une toute nouvelle copie de son ADN. Dans les cellules humaines, cela signifie que la cellule fabrique un tout nouvel ensemble de 46 chromosomes pendant la phase S. Cette étape est soigneusement réglée pour éviter que les erreurs ne passent à l'étape suivante; Les mutations se produisent assez souvent, mais les réglementations du cycle cellulaire en empêchent beaucoup plus. Pendant la réplication de l'ADN, chaque chromosome devient extrêmement enroulé autour de brins de protéines appelées histones, réduisant leur longueur de 2 nanomètres à 5 microns. Les deux nouveaux chromosomes sœurs en double sont appelés chromatides. Les histones lient étroitement les deux chromatides correspondantes à mi-chemin sur leur longueur. Le point où ils sont joints s'appelle le centromère. (Voir Ressources pour une représentation visuelle de cela.)}

Pour ajouter aux mouvements compliqués qui se produisent pendant la réplication de l'ADN, de nombreuses cellules eucaryotes sont diploïdes, ce qui signifie que leurs chromosomes sont normalement disposés par paires. La plupart des cellules humaines sont diploïdes, à l'exception des cellules reproductrices; il s'agit notamment des ovocytes (ovules) et des spermatocytes (spermatozoïdes), qui sont haploïdes et ont 23 chromosomes. Les cellules somatiques humaines, qui sont toutes les autres cellules du corps, ont 46 chromosomes, disposés en 23 paires. Les chromosomes appariés sont appelés une paire homologue. Pendant la phase S de l'interphase, lorsque chaque chromosome individuel d'une paire homologue originale est répliqué, les deux chromatides sœurs résultantes de chaque chromosome original sont jointes, formant une figure qui ressemble à deux X collés ensemble. Pendant la mitose, le noyau se divisera en deux nouveaux noyaux, tirant un de chaque chromatide de chaque paire homologue loin de sa sœur.
Préparation pour la division cellulaire

Si la cellule passe les points de contrôle de la phase S, qui sont particulièrement soucieux de s'assurer que l'ADN n'est pas endommagé, qu'il se réplique correctement et qu'il ne se réplique qu'une seule fois, les facteurs de régulation permettent alors à la cellule de passer à l'étape suivante de l'interphase. Il s'agit de G _{2, qui signifie Gap phase 2, comme G 1. C'est aussi un terme impropre, car la cellule n'attend pas, mais est très occupée pendant cette étape. La cellule continue de faire son travail normal. Rappelez-vous ces exemples de G 1 d'une cellule foliaire effectuant la photosynthèse ou d'un globule blanc défendant le corps contre les agents pathogènes. Il se prépare également à quitter l'interphase et à entrer en mitose (phase M), qui est la deuxième et dernière étape du cycle cellulaire, avant de se diviser et de recommencer.}

Un autre point de contrôle pendant G _{2 assure que l'ADN a été répliqué correctement, et CDK ne lui permet d'avancer que s'il passe le rassemblement. Pendant G 2, la cellule réplique le centromère qui lie les chromatides, formant quelque chose appelé microtubule. Cela fera partie du fuseau, qui est un réseau de fibres qui guidera les chromatides sœurs les unes des autres et à leur place dans les noyaux nouvellement divisés. Au cours de cette phase, les mitochondries et les chloroplastes se divisent également lorsqu'ils sont présents dans la cellule. Lorsque la cellule a dépassé ses points de contrôle, elle est prête pour la mitose et a terminé les trois étapes de l'interphase. Pendant la mitose, le noyau se divisera en deux noyaux, et en même temps, un processus appelé cytokinèse divisera le cytoplasme, c'est-à-dire le reste de la cellule, en deux cellules. À la fin de ces processus, il y aura deux nouvelles cellules, prêtes à recommencer l'étape G 1 d'interphase.}