Par Kevin Beck – Mis à jour le 30 août 2022

Les cellules sont les unités fondamentales de tous les organismes vivants, chacune abritant des structures spécialisées qui remplissent des fonctions essentielles, un peu comme les organes d’un corps. Tout comme les humains progressent à travers des étapes de vie distinctes :la petite enfance, l'enfance, l'adolescence, l'âge adulte et la vieillesse, les cellules suivent un cycle de vie défini avec des phases de transition en douceur.

Les procaryotes (bactéries et archées) sont des organismes unicellulaires dépourvus de cycle cellulaire structuré ; ils grandissent et se divisent simplement par fission binaire. En revanche, les organismes eucaryotes (animaux, champignons et plantes) subissent une série régulée de phases du cycle cellulaire.

Phases fondamentales du cycle cellulaire

Au cœur de la vie cellulaire se trouve la reproduction :chaque cellule se duplique afin que l’organisme puisse croître, réparer les tissus et finalement produire une progéniture. Le cycle cellulaire est traditionnellement divisé en deux étapes principales :interphase , pendant laquelle la cellule se prépare à la division, et à la mitose (la phase M), dans laquelle le matériel génétique est divisé en deux noyaux filles.

Aperçu du cycle cellulaire

Pendant l'interphase, une cellule grossit, synthétise des protéines et des organites et réplique son ADN. Une fois le génome dupliqué, la cellule effectue des contrôles de qualité avant d'entrer en mitose, où les chromosomes dupliqués sont séparés et la cellule se divise en deux cellules filles génétiquement identiques. Le cycle recommence alors.

Bien que la durée de l'interphase varie considérablement selon les types de cellules et les conditions physiologiques, la mitose est généralement brève en comparaison.

Interphase :G1, S et G2

L'interphase se compose de trois sous-phases :

• G1 (Écart 1) – La cellule grandit, synthétise des protéines et produit de l'ATP, préparant ainsi la machinerie pour la synthèse de l'ADN.
• S (Synthèse) – la réplication de l'ADN se produit; les chromosomes se déroulent, exposant l'ADN aux enzymes de réplication, ce qui entraîne la fusion des chromatides sœurs au niveau du centromère.
• G2 (écart 2) – La cellule continue de croître, assemble les composants pour la mitose et effectue une vérification finale de l'intégrité de l'ADN répliqué.

Après G2, la cellule passe à la phase M.

Chromosomes et chromatine

Les chromosomes sont des brins compactés de chromatine, constitués d’ADN enroulé autour de protéines histones. Cet emballage hermétique permet à chaque cellule de stocker une copie complète du génome de l’organisme. Les humains possèdent 46 chromosomes (23 de chaque parent) disposés en 22 paires homologues et une paire de chromosomes sexuels (XX ou XY).

Phase M (mitose) et cytocinèse

La mitose est divisée en cinq étapes distinctes :

1. Prophase – Les chromosomes se condensent; le fuseau mitotique se forme à partir des centrosomes ; l'enveloppe nucléaire se démonte.
2. Prométaphase – Les microtubules du fuseau s’attachent aux kinétochores; les chromosomes migrent vers la plaque métaphasique.
3. Métaphase – Les chromosomes s'alignent sur le plan équatorial de la cellule (plaque métaphase).
4. Anaphase – Les chromatides sœurs se séparent et sont tirées vers les pôles opposés par les fibres du fuseau.
5. Télophase – Des enveloppes nucléaires se reforment autour de chaque ensemble de chromosomes; les chromosomes se décondensent jusqu'à leur état d'interphase.

Immédiatement après la télophase se produit la cytokinèse. , la division physique du cytoplasme, aboutissant à deux cellules filles, chacune avec un ensemble complet de chromosomes.

La phase M combinée et la cytokinèse reflètent la fission binaire chez les procaryotes, mais avec un noyau et un appareil à fuseaux plus complexe.