Mitose - Simplement expliquée!
Qu'est-ce que la mitose?
La mitose décrit le processus de division cellulaire. La division cellulaire commence par le doublement de l'ADN et se termine par le pincement de la nouvelle cellule. De cette manière, deux cellules filles identiques sont créées à partir d'une cellule mère contenant la même information génétique. Pendant toute la mitose, la cellule mère et les deux cellules filles qui apparaissent ont un double (diploïde) Ensemble de chromosomes. En plus de l'interphase, la mitose fait partie du cycle cellulaire et est utilisée pour multiplier les cellules du corps, telles que les cellules de la peau. La mitose peut être divisée en différentes étapes et se déroule toujours de la même manière.
Abandon de la mitose
La tâche de la mitose est la division cellulaire et donc la multiplication des cellules du corps. La condition préalable au processus de mitose est l'interphase précédente, dans laquelle l'ADN est doublé. Une cellule mère avec un double ensemble (diploïde) de chromosomes se traduit par deux cellules filles identiques dans un processus qui est toujours le même. Ceux-ci ont également un double jeu de chromosomes, qui ne consiste cependant qu'en une seule chromatide. Le doublement de l'ADN a lieu à nouveau dans l'interphase. Cependant, la mitose ne se produit pas dans toutes les cellules de notre corps. Une distinction est faite entre les cellules du corps et les cellules germinales, qui ne sont pas créées par la mitose mais par la méiose. Le résultat de la méiose est quatre cellules filles avec un simple ensemble (haploïde) de chromosomes prêts pour la fécondation. Une autre particularité est que les cellules ont atteint une forme hautement spécialisée et ne se divisent plus. Ceux-ci comprennent, par exemple, les cellules nerveuses ou les globules rouges. Cependant, la mitose joue un rôle extrêmement important dans les cellules qui limitent les surfaces, telles que les cellules de la peau ou les cellules de surface (cellules épithéliales) dans le tractus gastro-intestinal. Ces cellules doivent être renouvelées régulièrement, ce qui est le travail de la mitose. Le processus constant de mitose à différents stades et plusieurs points de contrôle au sein de l'interphase garantit qu'aucune erreur ne se produit pendant la division cellulaire.
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Quelles sont les phases de la mitose?
Le cycle cellulaire, responsable de la division cellulaire et donc également de la reproduction cellulaire, peut être divisé en interphase et mitose. Dans l'interphase, l'ADN est doublé et la cellule est préparée pour la mitose à venir. Cette phase du cycle cellulaire peut varier en longueur et varie fortement en fonction du type de cellule. La mitose est la deuxième phase du cycle cellulaire et implique la division du matériel génétique et la formation de deux cellules filles identiques à partir d'une cellule mère commune. Ce processus de division cellulaire peut être divisé en différentes étapes au cours desquelles des processus caractéristiques ont toujours lieu. Selon la source, une distinction est faite entre quatre à six étapes.
Au début, il y a la prophase, dans laquelle les deux chromosomes se condensent et l'appareil à fuseau apparaît également. Ensuite, les deux chromosomes condensés au maximum s'alignent dans le plan équatorial, qui est décrit comme métaphase. Entre ces deux étapes, certains auteurs évoquent la phase prometa. Ensuite, les deux chromatides soeurs sont séparées dans l'anaphase. Enfin, une nouvelle membrane nucléaire se forme dans la télophase et les chromosomes se relâchent à nouveau. Dans certains livres, la soi-disant cytokinèse est toujours considérée comme une phase distincte. Au cours de la cytokinèse, le nouveau corps cellulaire se resserre, de sorte que finalement deux cellules filles identiques sont créées.
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Quelle est la métaphase?
La métaphase fait partie de la mitose et donc une étape de la division des cellules dans le corps. C'est la troisième phase de la mitose et suit la phase prometa. Une fois que les chromosomes se sont condensés et que la membrane nucléaire s'est dissoute, le double jeu de chromosomes est disposé dans le plan équatorial. La métaphase est également la seule phase de la mitose dans laquelle les chromosomes sont clairement visibles au microscope. C'est parce que l'ADN a pris sa forme la plus compacte dans cette phase de division cellulaire. Les deux chromosomes à 2 chromatides sont maintenant côte à côte sur le plan équatorial de la cellule. Ce plan est à peu près à la même distance des deux pôles de la cellule. Cette position est garantie par l'appareil à broche construit, qui sépare les chromatides soeurs les unes des autres au cours de la suite de la mitose.
Qu'est-ce que l'anaphase?
L'anaphase est la quatrième phase de la mitose et donc une étape de la division cellulaire des cellules nucléées. Une fois que les chromosomes se sont condensés et se sont arrangés en métaphase dans le plan équatorial, l'anaphase suit. Dans cette étape, les chromatides soeurs sont séparées les unes des autres par l'appareil à broche et attirées vers des pôles cellulaires opposés. Ainsi, la division chromosomique réelle commence dans l'anaphase. De cette manière, un ensemble encore double de chromosomes est créé à partir d'une cellule mère originale avec un double ensemble de 2 chromosomes chromatidiens. Cependant, il ne s'agit plus que de deux chromosomes à 1 chromatide. L'anaphase est suivie de la télophase.
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Qu'est-ce que la télophase?
La télophase décrit la dernière étape de la mitose, dans laquelle l'information génétique des cellules nucléées est partagée afin de permettre aux cellules de se multiplier. La télophase suit l'anaphase. Les chromatides soeurs ont été tirées du plan équatorial vers les pôles cellulaires opposés à l'aide de l'appareil à broche. Dans la télophase, les chromosomes ont chacun atteint leur pôle cellulaire et l'appareil à fuseau se dissout. Dans le même temps, une nouvelle enveloppe nucléaire est formée à partir des fragments de la membrane nucléaire désintégrée. Cette division chromosomique est maintenant suivie dans une étape ultérieure par la cytokinèse. Un corps de cellule se resserre ici, de sorte que deux cellules filles indépendantes mais identiques sont créées.
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Durée de la mitose
La mitose dure environ une heure en moyenne, de sorte que l'on peut parler de division cellulaire rapide. Par rapport à l'interphase, la mitose prend relativement peu de temps. De plus, selon le type de cellule, l'interphase peut durer de plusieurs heures à plusieurs mois voire années. Les phases G1 et G0 de l'interphase en sont particulièrement responsables. Dans la phase G1, diverses protéines et organites cellulaires sont produites et dans la phase G0 la cellule entre dans une sorte de mode dormant. De nombreuses cellules restent en phase G0 pendant des années, voire des décennies.
Quel est le taux mitotique?
La vitesse à laquelle les cellules se divisent peut être décrite à l'aide de la vitesse mitotique. Cela permet de tirer des conclusions sur la vitesse de reproduction de certains tissus. Le taux mitotique est déterminé à l'aide d'un microscope. Avec un certain nombre de cellules, par exemple 1000 cellules, on détermine combien d'entre elles sont au stade mitotique. Le taux mitotique est donné en pourcentage et est donc un chiffre relatif. Le tissu renouvelé a particulièrement souvent un taux mitotique élevé. Ceux-ci comprennent la moelle osseuse, la peau (épiderme) et la membrane muqueuse de l'intestin grêle. La moelle osseuse est responsable de la formation du sang et produit en permanence de nouvelles cellules sanguines. La peau et la membrane muqueuse du tractus gastro-intestinal sont également régulièrement renouvelées, de sorte qu'un taux mitotique élevé peut également être trouvé ici. Cependant, des taux élevés de mitose peuvent également indiquer des tumeurs malignes qui se développent rapidement. Ces cellules dégénérées échappent aux points de contrôle de l'interphase et de la mitose et peuvent se développer sans entrave. Le taux mitotique accru peut également être utilisé comme approche thérapeutique, car les tumeurs à croissance rapide sont particulièrement sensibles aux inhibiteurs de la mitose et peuvent être traitées avec une plus grande chance de guérison.
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Que sont les inhibiteurs de la mitose?
Les inhibiteurs de la mitose sont des substances qui inhibent le processus de mitose. Les inhibiteurs de la mitose empêchent le noyau de se diviser et par conséquent empêchent les cellules de se multiplier. Ces toxines sont utilisées comme cytostatiques dans le traitement des tumeurs. Les lymphomes et la leucémie en particulier répondent bien à cette forme de chimiothérapie. Le mécanisme de l'inhibiteur de la mitose consiste à se lier à la tubuline, qui est nécessaire pour construire l'appareil à broche. La tubuline est la protéine à partir de laquelle les microtubules de l'appareil à broche sont composés. Si cette protéine n'est pas disponible en raison de la liaison d'un inhibiteur de la mitose, aucun appareil à fuseau ne peut être construit et le noyau cellulaire ne se divise pas. Cependant, les inhibiteurs de la mitose tels que les vinca-alcaloïdes ou les taxanes peuvent avoir des effets secondaires dangereux qui peuvent notamment endommager le système nerveux.
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Quelle est la différence entre la mitose et la méiose?
La mitose et la méiose sont responsables des divisions principales, les deux processus différant dans leur cours et leurs résultats. La mitose crée deux cellules filles identiques avec un double ensemble (diploïde) de chromosomes d'une cellule mère. Contrairement à la méiose, une seule division chromosomique est nécessaire. Globalement, la mitose a pour fonction de distribuer toute l'information génétique sous forme d'ADN entre deux cellules identiques et est donc essentielle à la reproduction cellulaire. En revanche, la méiose est importante pour la formation des cellules germinales pour la reproduction sexuée. Puisque les cellules germinales ont un ensemble simple (haploïde) de chromosomes, la méiose nécessite deux divisions nucléaires. Dans la première méiose, un double ensemble de chromosomes est formé. La deuxième division équivalente sépare maintenant les chromatides soeurs les unes des autres, de sorte que nous avons un total de quatre cellules filles, chacune avec un simple ensemble de chromosomes. Ainsi, la mitose et la méiose diffèrent par le nombre de divisions, le nombre et le type de cellules filles et leur durée. La mitose dure environ une heure. La méiose, en revanche, prend beaucoup plus de temps. La prophase de la méiose seule prend environ 24 heures (formation de spermatozoïdes) chez l'homme et plusieurs années à plusieurs décennies (formation et maturation de l'ovule) chez la femme.
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Quelle est l'interphase?
Outre la mitose, l'interphase est la deuxième partie du cycle cellulaire. Il se situe toujours entre deux divisions mitotiques et a des tâches différentes. Au cours de l'interphase, l'ADN divisé par deux en mitose est à nouveau doublé. De plus, il y a une croissance cellulaire générale des deux cellules filles et elles sont préparées pour une nouvelle mitose. Tout comme la mitose, l'interphase peut être divisée en plusieurs étapes. Immédiatement après la mitose, la phase G1 suit l'interphase. Le double jeu de chromosomes dans les cellules filles se compose d'un seul chromatide chacun. Dans cette phase, les cellules filles se développent et de nombreuses protéines et enzymes sont produites. La phase suivante est la phase dite S (phase de synthèse). Ici, l'ADN est doublé de sorte que nous avons toujours un double ensemble de chromosomes, qui se compose maintenant également de deux chromatides. Dans la dernière phase de l'interphase, la phase G2, les deux cellules filles se développent à nouveau et se prépareront à la mitose à venir. Les deux cellules filles ont maintenant créé de nouvelles cellules mères qui peuvent être divisées en mitose. L'interphase dure environ 18 heures en moyenne et prend donc beaucoup plus de temps que la mitose (durée environ une heure). Deux points de contrôle sont importants dans l'interphase, qui sont situés à la transition de la phase G1 à la phase S et de la phase G2 à la mitose. Ici, la cellule et en particulier les informations génétiques sont vérifiées pour d'éventuelles erreurs. Si une erreur est détectée, elle est d'abord corrigée avant la division de la cellule. Si l'erreur n'était pas reconnue et éliminée, elle continuerait à se reproduire dans de nombreuses cellules par mitose.
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