Division du noyau cellulaire
introduction
La plupart des tissus du corps se renouvellent constamment. Ce renouvellement est réalisé grâce à la formation constante de nouvelles cellules. Cette nouvelle formation est réalisée par la division des cellules. Cette division cellulaire nécessite que les cellules soient capables de se diviser. Les cellules qui peuvent se diviser chez les adultes sont appelées cellules souches adultes. La division réelle de la cellule, également appelée cytokinèse, est précédée de la division du noyau cellulaire. La plupart du noyau cellulaire contient de l'ADN. L'ADN contient les informations génétiques. Pour que les cellules résultantes contiennent toutes les informations, l'ADN qu'elles contiennent est doublé avant que le noyau cellulaire ne se divise. Le processus de division du noyau cellulaire est également appelé mitose.
Processus de division nucléaire
La division du noyau cellulaire se déroule en 5 phases. A l'issue de ces 5 phases, au lieu d'un noyau, il y a deux noyaux cellulaires parfaitement fonctionnels et identiques. Afin de comprendre la division du noyau cellulaire, il est important que l'ADN soit organisé en chromosomes. Toutes les informations génétiques chez l'homme et l'animal sont divisées en plusieurs chromosomes. Les humains ont 2 copies de toutes les informations génétiques dans toutes les cellules de leur corps, à l'exception des ovules et des spermatozoïdes. Un exemplaire de la mère et un du père.
Dans l'ensemble, l'ADN du noyau cellulaire est divisé en 46 chromosomes. La mitose est précédée de la duplication des informations génétiques dans le soi-disant cycle cellulaire, c'est-à-dire le cycle de vie d'une cellule. Avant la duplication, les chromosomes sont présents sous forme de chromosomes à une chromatide, après la duplication en tant que chromosomes à deux chromatides. Une fois que les noyaux cellulaires se sont séparés, il y a à nouveau des chromosomes à chromatides uniques. Cela devrait indiquer clairement que l'information génétique est doublée avant que le noyau cellulaire ne se divise et qu'aucune information ne soit perdue.
La division du noyau cellulaire commence par le compactage des chromosomes. En fait, ceux-ci ne sont pas triés dans le noyau cellulaire. Cette condensation permet aux chromosomes individuels d'être reconnus au microscope optique, ce qui n'est pas possible au préalable, car les chromosomes sont préalablement non triés et remplissent le noyau cellulaire. En même temps, la coquille qui entoure les noyaux cellulaires se désintègre. Ensuite, les chromosomes sont disposés en ligne par l'appareil à broche. L'appareil à broche se compose de structures protéiques qui sont disposées sous la forme de fils, les microtubules. Ces structures protéiques peuvent déplacer les chromosomes et les organiser dans un plan pour les étapes suivantes. Maintenant que les chromosomes sont correctement disposés, les deux chromatides identiques sont séparées par l'appareil à broche. Alors maintenant, des chromosomes à une chromatide ont de nouveau émergé. À la fin, la coquille du noyau cellulaire est reconstruite et il y a deux noyaux cellulaires identiques. La cellule se divise alors et les noyaux cellulaires sont répartis sur deux cellules nouvellement émergentes. Cependant, ce processus ne fait pas partie de la division du noyau cellulaire, mais une étape distincte et est appelée division cellulaire ou cytokinèse.
Phases de la division du noyau cellulaire
La division du noyau cellulaire peut être divisée en 5 phases. Les phases sont appelées prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase.
Dans la première phase, la prophase, principalement la condensation des chromosomes a lieu. Avant cette phase, les chromosomes individuels ne peuvent pas être distingués les uns des autres au microscope optique. Ils ne deviennent visibles en tant que chromosomes individuels que lorsqu'ils sont condensés. En plus de la condensation, la désintégration de la coque qui entoure le noyau commence.
Dans la phase suivante, la phase prometa, l'enveloppe nucléaire se désintègre complètement et l'appareil à broche se développe également.
L'appareil à broche devient important dans la phase suivante, la métaphase. Dans cette phase, les chromosomes sont ordonnés.
La phase suivante est appelée anaphase. En cela, les chromosomes sont séparés de sorte que 2 chromosomes filles identiques sont créés. De plus, les chromosomes résultants se séparent.
La dernière phase de la mitose est la télophase, dans laquelle les enveloppes nucléaires sont restaurées. De plus, la condensation des chromosomes est inversée. À la fin de la télophase, il y a deux noyaux cellulaires fonctionnels.
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Pourquoi y a-t-il une division du noyau?
La division nucléaire est nécessaire afin de créer des cellules pour des tissus qui se renouvellent constamment. La capacité du corps à fonctionner et à guérir est basée sur le fait que les cellules mortes peuvent être remplacées par de nouvelles. Cependant, il existe des différences dans la capacité de se diviser entre les différents tissus. Certaines parties du corps se renouvellent constamment, notamment la peau ou les muqueuses et les cellules du sang. La peau et les cellules sanguines sont constamment répliquées à mesure que les cellules progénitrices immatures se divisent. La division du noyau cellulaire est nécessaire pour cela. Cependant, il existe également des organes dans le corps dont les cellules ne se divisent plus. Cela inclut le cœur et le cerveau. Puisqu'aucune nouvelle cellule n'est reproduite ici, les dommages ne peuvent être remplacés que par du tissu cicatriciel et non par le tissu d'origine.
Combien de temps dure une division du noyau cellulaire?
La durée d'une division du noyau cellulaire est différente pour tous les types de cellules. Selon que les cellules se divisent rapidement ou lentement. La mitose peut durer quelques minutes, mais il y a des cellules pour lesquelles la mitose prend plusieurs heures. Le noyau cellulaire se divise le plus rapidement dans les organes dans lesquels de nouvelles cellules se forment constamment. Cela comprend la peau, les muqueuses et la moelle osseuse. La formation de sang a lieu dans la moelle osseuse. La division du noyau cellulaire doit donc avoir lieu ici particulièrement rapidement.
À quelle fréquence les noyaux cellulaires se divisent-ils?
La fréquence des divisions du noyau cellulaire dépend principalement de la rapidité avec laquelle les cellules se divisent. La division cellulaire se produit plus fréquemment dans les cellules à division rapide. Dans les cellules qui se divisent lentement, le nombre de divisions du noyau cellulaire est proportionnellement inférieur. Il est important de noter qu'il y a des cellules dans le corps qui ne se divisent plus. Ces cellules sont appelées cellules différenciées. Ceux-ci finissent par mourir et doivent être remplacés. C'est la fonction des cellules progénitrices. Ils peuvent encore se diviser puis devenir partiellement des cellules différenciées, qui à leur tour ne peuvent plus se diviser.
Que se passe-t-il si le noyau cellulaire se divise incorrectement?
Il existe plusieurs points de contrôle dans le cycle cellulaire qui sont conçus pour empêcher les erreurs de se produire pendant la division cellulaire. Ces points de contrôle sont situés à divers points où se déroulent les processus critiques. La phase la plus critique de la division du noyau est la séparation des chromosomes. Si une erreur se produit ici, deux chromosomes différents peuvent apparaître. La cellule résultante serait défectueuse et une cellule tumorale pourrait se développer. Le point de contrôle de la mitose est dans la métaphase, la phase dans laquelle les chromosomes sont disposés en ligne. La façon dont le point de contrôle fonctionne est que l'étape suivante ne commence pas tant que tous les chromosomes ne sont pas correctement disposés. Si une erreur se produit, dans le meilleur des cas, la mitose est arrêtée et la division du noyau cellulaire s'arrête.
Cependant, il peut arriver que des erreurs se produisent à ce point de contrôle. Si des noyaux cellulaires avec un contenu différent de chromosomes apparaissent, les cellules peuvent être détruites par le corps ou les cellules se développent avec un risque plus élevé de dégénérescence.
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Comment se développe une tumeur?
Le mot tumeur signifie littéralement gonflement et peut être déclenché par divers processus. La cause la plus fréquente de gonflement est l'inflammation, qui provoque un gonflement dû à une rétention d'eau excessive. Une tumeur causée par la prolifération incontrôlée de cellules est également appelée néoplasme. Il existe de nombreuses formes différentes de néoplasme qui proviennent de différentes cellules. En général, les néoplasmes résultent d'une perte de contrôle sur la croissance et la division de la cellule. Les cellules contiennent diverses protéines qui garantissent qu'une cellule ne se développe pas de manière incontrôlable. Ces protéines peuvent être restreintes dans leur fonction en raison de changements dans les gènes qui sont la matrice de ces protéines. Cette perte de fonction de contrôle entraîne une croissance incontrôlée et des cellules dégénérées.
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