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Le cycle cellulaire distingue les cellules eucaryotes des cellules procaryotes. Il retrace le parcours d'une cellule depuis sa naissance, après la cytokinèse de son parent, jusqu'à sa propre division en deux cellules filles génétiquement identiques.
L’interphase occupe la majorité du temps du cycle et prépare la cellule à la mitose. Pendant cette période, la cellule grandit, duplique ses organites et réplique son ADN.
Immédiatement après la naissance, la cellule semble calme au microscope, mais elle accumule activement l'énergie et les nucléotides nécessaires à la synthèse de l'ADN.
La réplication de l'ADN se produit dans le noyau, produisant deux chromatides sœurs identiques pour chacun des 46 chromosomes. Ces chromatides restent physiquement liées.
La cellule termine la duplication des organites, continue sa croissance et effectue des contrôles de qualité pour identifier toute erreur de réplication avant de passer à la mitose.
La phase M commence par la mitose et se termine par la cytokinèse. La mitose se subdivise en quatre phases :prophase, métaphase, anaphase et télophase, chacune assurant une ségrégation précise des chromosomes.
Les chromosomes se condensent et deviennent visibles. Le fuseau mitotique se forme lorsque les centrioles se déplacent vers des pôles opposés et que l'enveloppe nucléaire se dissout.
Les chromosomes s'alignent au niveau de la plaque métaphase. Les microtubules du fuseau s'attachent aux kinétochores, positionnant chaque chromosome de manière à ce que les chromatides sœurs soient face aux pôles opposés.
Les fibres du fuseau se contractent, séparant les chromatides sœurs au niveau des centromères vers des pôles opposés. L'initiation de la cytokinèse commence simultanément.
Les chromosomes se décondensent, les membranes nucléaires se reforment autour de chaque ensemble et la cellule se prépare à la division de son cytoplasme.
La cytokinèse finalise la division cellulaire, créant deux cellules filles. Dans les cellules animales, l'anneau contractile resserre le sillon de clivage, tandis que dans les cellules végétales, une nouvelle paroi cellulaire se forme au niveau de la plaque métaphasique, séparant le cytoplasme.