Comme les cellules font beaucoup de travail dans notre corps, elles ont besoin d'être remplacées quotidiennement par la division cellulaire. La division cellulaire se produit dans tous les organismes et est nécessaire à la croissance de la population de cellules. Si tu souhaites en savoir plus sur le cycle cellulaire et la croissance des cellules, continue à lire !
- Tout d'abord, nous examinerons la signification de la croissance cellulaire et les types de croissance cellulaire.
- Ensuite, nous verrons quelques exemples de croissance cellulaire.
- Ensuite, nous apprendrons ce que sont la croissance et la division cellulaires et nous discuterons des phases du cycle cellulaire.
- Enfin, nous apprendrons ce qu'est la croissance cellulaire et la reproduction et nous étudierons également la courbe de croissance cellulaire.
Signification de la croissance cellulaire
Commençons par examiner la signification de la croissance cellulaire.
Lacroissance cellulaire fait référence à une augmentation de la masse totale d'une cellule en termes d'augmentation du cytoplasme.
La croissance cellulaire et la réplication de l'ADN sont deux processus importants qui ont lieu pendant ladivision cellulaire, et la séquence d'événements allant de la duplication du génome d'une cellule à sa division en deux cellules filles est appelée le cycle cellulaire.
Lacroissance cellulaire est un processus continu, et pendant cette période, les cellules deviennent plus grandes en créant plus d'organites et de protéines et en répliquant l'ADN.
La croissance cellulaire se produit lorsque le taux de biosynthèse cellulaire est plus élevé que le taux de dégradation des anciens organites et biomolécules.
La division cellulaire peut également se produire sans croissance cellulaire, comme pendant le développement embryonnaire. De même, les cellules telles que les neurones peuvent croître sans division cellulaire au cours du développement du système nerveux et de la migration des cellules neuronales.
Lamigration des cellules neur onales est le processus par lequel les neurones se déplacent vers leurs emplacements désignés au sein du système nerveux.
Exemples de croissance cellulaire
Un exemple de la façon dont les cellules peuvent se développer est observé lors d'une blessure tissulaire. Lorsque tu tombes et que tu t'écorches le genou, les cellules doivent se diviser et proliférer pour refermer la plaie, afin que tu ne t'infectes pas.
Cela se fait grâce à l'accélération de la croissance, de la migration et de la division des cellules. Les cellules qui restent sur ta peau après l'inflexion d'une plaie sécrètent des signaux spécialisés qui encouragent les cellules voisines à croître et à proliférer. C'est pourquoi tu vois apparaître des croûtes sur ton genou au bout de quelques jours.
La croûte est la production de nouvelles cellules qui prolifèrent pour refermer la plaie.
Types de croissance cellulaire
Il existe de nombreux types de croissance cellulaire associés à différents organismes. Les cellules eucaryotes se divisent par la mitose et la méiose, dont nous parlerons en détail ci-dessous.
D'autres organismes, comme lescellules bactériennes , se divisent par fission binaire. Au cours de la fission binaire, l'ADN de la cellule bactérienne se réplique et se déplace jusqu'aux extrémités opposées de la cellule. Une fois que cela se produit, la cytokinèse a lieu et deux cellules filles identiques sont formées.
Croissance et division des cellules
Comme nous l'avons mentionné précédemment, la croissance cellulaire se produit souvent au cours du cycle cellulaire. Le cycle cellulaire comporte de nombreuses étapes qui sont très importantes :
Interphase
Phase d'écart
Phase S
Phase M
La première étape du cycle cellulaire est l'interphase, au cours de laquelle la cellule se prépare à la division cellulaire mitotique. Lorsque les cellules sont en interphase, elles synthétisent constamment de l'ARN, génèrent des protéines et augmentent leur taille. L'interphase est subdivisée en quatre étapes :
Gap 0 (G0)
Gap 1 (G1)
Synthèse (S)
Interphase 2 (G2)
Ces étapes se déroulent dans un ordre séquentiel et sont extrêmement importantes pour préparer la cellule à la division. Examinons ces phases plus en détail.
Phase G0
La phase gap 0 (G0 ) ne fait techniquement pas partie du cycle cellulaire mais se caractérise plutôt comme une phase de repos temporaire ou permanente au cours de laquelle la cellule ne subit pas de division cellulaire .
En général, on dit que les cellules telles que les neurones qui ne se divisent pas se trouvent dans la phase Gap 0. La phase gap 0 peut également se produire lorsque les cellules sont sénescentes.
Lorsqu'une cellule est sénescente, cela signifie qu'elle ne se divise plus.
Le nombre de cellules sénescentes dans le corps augmente avec l'âge. Les chercheurs cherchent encore à savoir pourquoi les cellules sénescentes augmentent avec l'âge, mais ils soupçonnent que cela pourrait être dû à une diminution de l'efficacité de l'autophagie.
Autophagie: processus d'élimination des débris cellulaires.
Phase G1
Pendant la phase gap 1, la cellule grandit et produit de nombreuses protéines qui lui permettent de presque doubler de taille. Dans cette phase, les cellules produisent plus d'organites et augmentent leur volume cytoplasmique, se préparant ainsi à la division.
Le cycle cellulaire contient des points de contrôle, qui sont des points où le cycle s'arrête et vérifie si des cellules ont subi des dommages à l'ADN. Si le point de contrôle trouve des cellules dont l'ADN est endommagé et détermine qu'elles ne sont pas aptes à la division cellulaire à ce moment-là, il les envoie en phase G0 ou ordonne leur autodestruction par apoptose!
Il existe quatre points de contrôle dans un cycle cellulaire : le point de contrôle G1, le point de contrôle S, le point de contrôle G2 et le point de contrôle M. Tu peux en apprendre davantage à ce sujet en lisant"Les points de contrôle du cycle cellulaire" !
Phase de synthèse (S)
Pendant la phase de synthèse (S), la cellule subit la réplication de l'ADN (synthèse de l'ADN), au cours de laquelle la quantité d'ADN cellulaire est doublée.
Pendant la réplication de l'ADN, chaque chromatide de la phase G1 est copiée, ce qui double la quantité d'ADN. Les deux chromatides qui en résultent sont identiques et se rejoignent au centre, dans une région appelée télomère.
N'oublie pas que, même si la quantité d'informations génétiques a doublé grâce à la réplication de l'ADN, le nombre de chromosomes qui contiennent ces informations génétiques est toujours le même. Pour en savoir plus sur la phase S, consulte la rubrique"Réplication de l'ADN" !
Phase G2
La phase G 2 se caractérise par une croissance cellulaire accrue, la cellule se préparant à entrer dans la phase mitotique. Les mitochondries, qui sont la centrale électrique de la cellule, se divisent également pour se préparer à la division cellulaire.
- Au cours de cette phase, les organites de la cellule sont également dupliqués.
Phases de croissance cellulaire
Maintenant que l'interphase est terminée, passons à la phase de mitose (M), qui est la deuxième partie du cycle cellulaire.
Après l'interphase et la croissance cellulaire, lamitose a lieu. Pendant la mitose, la cellule se divise avec succès en deux cellules filles identiques.
Lamitose se compose de cinq étapes:
- Prophase
- Prométaphase
- la métaphase
- anaphase
- Télophase
Étape 1 - Prophase
Pendant la prophase, les chromosomes d'ADN se condensent en chromatides sœurs, ce qui les rend visibles au microscope. Les centrosomes commencent à se séparer sur les côtés opposés de la cellule, produisant de longs brins appelés microtubules fusiformes, ou fuseaux mitotiques, au fur et à mesure qu'ils se déplacent dans la cellule. Au cours de la prophase, l'enveloppe nucléaire qui entoure l'ADN commence à se décomposer, ce qui permet d'accéder aux chromosomes.
Chromatides sœurs: Copies condensées d'ADN répliqué réunies au niveau du centromère.
Étape 2 - Prométaphase
Au cours de cette phase, l'enveloppe nucléaire se fragmente et le nucléole disparaît. Les centrosomes ont atteint les côtés opposés de la cellule et les fuseaux mitotiques commencent à relier les centromères des chromatides au niveau de structures appelées kinétochores. Ce processus permet aux fuseaux mitotiques de déplacer les chromatides vers le centre de la cellule en préparation de la métaphase.
Étape 3 - Métaphase
La métaphase se caractérise par l'alignement des chromatides sœurs au centre de la cellule en une ligne droite. Cette ligne est connue sous le nom de plaque métaphasique. Au cours de la métaphase, les centrosomes se sont complètement séparés sur les côtés opposés de la cellule et les fuseaux mitotiques sont complètement formés.
Étape 4 - Anaphase
Cette étape se caractérise par la séparation des chromatides sœurs, qui divise l'ADN. Pendant l'anaphase, les protéines de cohésion qui maintiennent ensemble les chromatides sœurs se décomposent tandis que les fuseaux mitotiques séparent les chromatides sœurs vers les extrémités opposées de la cellule.
Étape 5 - Télophase
Au cours de cette étape, deux enveloppes nucléaires commencent à entourer chaque ensemble de chromosomes, et des nucléoles commencent à se former dans les nouveaux noyaux entourant les chromosomes. À ce stade, les fuseaux mitotiques se décomposent et seront réutilisés pour le cytosquelette des deux cellules filles.
À ce stade, le cytoplasme se divise en formant un sillon de clivage et en se pinçant pour former deux cellules filles distinctes dont les codes génétiques sont identiques.
Croissance et reproduction des cellules
Au cours de la reproduction, les gamètes d'une mère et d'un père se rassemblent pour former un zygote. Une forme particulière de division cellulaire connue sous le nom de méiose se produit dans les organes reproducteurs des mâles et des femelles afin de produire des gamètes.
Laméiose est la division d'une cellule en quatre cellules filles haploïdes.
Au cours de la méiose, deux cycles de division cellulaire ont lieu pour produire quatre cellules filles contenant la moitié de l'information génétique de la cellule mère.
Les étapes de la méiose sont les mêmes que celles de la mitose, sauf qu'elles se produisent deux fois ! Après la fécondation et la formation du zygote, ce dernier grandit et se divise.
À ce stade, la croissance cellulaire est très importante, car au début du stade embryonnaire, la croissance et la division des cellules se font rapidement jusqu'à la formation du fœtus.
Pendant le développement du fœtus, la croissance cellulaire se produit également dans le système nerveux et dans d'autres systèmes corporels. La croissance cellulaire au cours de cette période est cruciale pour la migration des cellules vers leur emplacement légitime dans les tissus. Au fur et à mesure que les cellules grandissent, leur cytosquelette se modifie, ce qui leur permet de se déplacer physiquement dans les tissus jusqu'à ce qu'elles arrivent à l'endroit qui leur convient.
Lorsque les cellules ne migrent pas à l'endroit qui leur convient, cela entraîne de nombreux troubles, comme la déficience intellectuelle.
Courbe de croissance cellulaire
Au cours des expériences biologiques, les cellules sont souvent cultivées et utilisées pour des expériences. Les tests de médicaments et une courbe de croissance cellulaire fournissent des informations sur le comportement des cellules pendant le processus de culture et pendant les expériences.
Lescourbes de croissance permettent d'évaluer si la réponse biologique des cellules est due à un médicament testé ou à toute manipulation expérimentale de la cellule en visualisant les caractéristiques de croissance, telles que le doublement de la population cellulaire et la croissance maximale.
Ces caractéristiques sont représentées en trois phases:
- phase de latence
- phase de plateau
- phase de mort
Pendant la phase de latence, les cellules se remettent de la culture et commencent à s'attacher à la surface du récipient et à se diviser. Elles passent ensuite à la phase logarithmique, au cours de laquelle les cellules croissent de façon exponentielle et doublent.
À la phase de plateau, la croissance de la culture commence à ralentir et finit par s'arrêter. La phase de plateau est suivie par la phase de mort, où les cellules commencent à mourir et à se détacher du récipient.
Croissance cellulaire - Points clés
- La croissance cellulaire désigne l'augmentation de la masse totale d'une cellule. Dans la division cellulaire, la croissance cellulaire a lieu au cours des premières étapes du cycle cellulaire.
- La croissance cellulaire et la division cellulaire sont deux processus différents ; cependant, la croissance cellulaire peut se produire pendant la division cellulaire.
- Les cellules peuvent croître en augmentant leur taux global de biosynthèse cellulaire de sorte que la production d'organites et de protéines dépasse le taux de dégradation des anciens organites et protéines.
- L'interphase est divisée en 4 étapes : G0, Gap 1 (G1), Synthèse (S ) et Gap 2 (G2 ).
- La mitose comprend cinq étapes : la prophase, la prométaphase, la métaphase, l'anaphase et la télophase.
Références
- Neufeld, Coordination de la croissance et de la division cellulaire dans l'aile de la drosophile, 1998.
- Eppendorf Handling Solutions, Culture Practice, 2022.
Dans la division cellulaire, la croissance cellulaire a lieu pendant les premières étapes ducycle cellulaire .
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