Cependant, il peut arriver qu'il y ait un pépin dans le système, et notre cellule a besoin de quelqu'un pour lui faire savoir quand quelque chose ne va pas ! Ces mécanismes de contrôle de la qualité s'appellent des points de contrôle, et ces points de contrôle travaillent jour et nuit pour s'assurer que toutes les phases du cycle cellulaire se déroulent dans l'ordre et sont achevées sans erreur avant la phase suivante !
Si tu souhaites en savoir plus sur les points de contrôle du cycle cellulaire, tu es au bon endroit !
Structure des cellules eucaryotes et mitose
Avant de plonger dans le cycle cellulaire et ses points de contrôle, passons en revue les bases de la structure des cellules eucaryotes et de la mitose. Jette un coup d'œil à l'image ci-dessous, qui montre la structure d'une cellule eucaryote.
Concentrons-nous sur les parties qui sont importantes pour comprendre le cycle cellulaire !
Le noyau est le site de la réplication de l'ADN et de la synthèse de l'ARN (transcription). Il est entouré d'une enveloppe nucléaire. À l'intérieur du noyau, on trouve de la chromatine (la forme non condensée de l'ADN), et un nucléole (ARNr + protéines ribosomiques).
Lesmicrotubules font partie du cytosquelette de la cellule. Ils permettent d'ancrer les organites.
Le centrosome est l'endroit où les microtubules se nucléent. Il joue un rôle dans la division cellulaire.
Définissons maintenant la mitose.
Lamitose est le processus de division cellulaire eucaryote, au cours duquel une cellule mère se divise et produit deux cellules filles qui sont des cellules somatiques (du corps).
Chez l'homme, les cellules somatiques sont diploïdes (2n), c'est-à-dire qu'elles possèdent deux copies de chaque chromosome.
Le processus de mitose se compose de 6 phases:
Prophase
Prométaphase
métaphase
anaphase
Télophase
Étape 1 : Prophase - Au cours de la prophase, plusieurs choses se produisent. Tout d'abord, la chromatine vaguement enroulée se condense pour former des chromosomes distincts avec des chromatides sœurs qui sont reliées au centromère. Le nucléole disparaît du noyau.
De plus, les deux centrosomes migrent vers les côtés opposés de la cellule et forment des fuseaux mitotiques.
Un fuseau mitotique est un réseau de microtubules et de centrosomes qui contrôle la mitose.
Étape 2 : Prométaphase - Au cours de cette phase, l'enveloppe nucléaire se dégrade, exposant les chromosomes au cytoplasme. Ensuite, le fuseau mitotique se lie aux chromosomes en s'attachant aux protéines du kinétochore dans le centromère.
Étape 3 : Métaphase - Pendant la métaphase, les fuseaux mitotiques alignent les chromosomes sur la plaque métaphasique.
La plaque métaphasique est l'équateur (le milieu) de la cellule.
Étape 4 : Anaphase - Au cours de cette phase, les chromatides sœurs sont séparées vers les extrémités opposées de la cellule.
Étape 5 : Télophase - Au cours de la télophase, les chromosomes se décondensent en chromatine. L'enveloppe nucléaire se reforme et le nucléole réapparaît.
Étape 6 : Cytokinèse - La dernière étape de la mitose est la cytokinèse. On assiste ici à la formation d'un sillon de clivage, qui est une petite indentation de filaments d'actine et de myosine au centre de la cellule en division. Le cytoplasme se divise en deux cellules filles diploïdes.
Points de contrôle du cycle cellulaire définition biologie
Maintenant que nous savons comment fonctionne la mitose, passons au cycle cellulaire et à ses points de contrôle! Tout d'abord, parlons des phases du cycle cellulaire.
Le cyclecellulaire est le cycle de vie de la cellule.
Le cycle cellulaire comporte cinq phases, divisées en deux périodes : l'interphase et la mitose.
Remarque que la plus grande partie de la vie d'une cellule se déroule en interphase.
L'interphase est composée de trois étapes : G1, S et G2. La mitose comprend la phase M.
- Au cours de la phase G1, la cellule s'est préparée à la duplication de l'ADN en augmentant sa taille et a dupliqué ses structures cellulaires. La mitochondrie (et les chloroplastes, s'il s'agit d'une cellule végétale) se divise par fission binaire.
- La phase suivante est la phase S. Au cours de cette phase, l'ADN est dupliqué. Désormais, chaque chromosome possède deux copies (chromatides sœurs).
- La phase G2 consiste pour la cellule à se préparer à la mitose (phase M).
Le cycle cellulaire est régulé par un groupe de protéines moléculaires qui ont la capacité d'activer et de désactiver les différentes étapes du cycle cellulaire. Ces protéines sont appelées kinases dépendantes des cyclines (Cdk ).
Le cycle cellulaire contient également des points de contrôle, qui permettent de s'assurer que tout se passe au bon moment.
Lespoints de contrôle du cycle cellulaire sont des étapes du cycle cellulaire qui garantissent que la division cellulaire se déroule correctement.
Il y a 4 points de contrôle dans le cycle cellulaire. Pour l'instant, contente-toi de te familiariser avec leur nom et leur emplacement dans le cycle cellulaire.
Nous les aborderons en détail dans un instant.
Point de restriction dans le cycle cellulaire
Tu as probablement remarqué que G1 possède un "point de restriction". Mais qu'est-ce que cela signifie ? Découvrons-le !
Le point de restriction est désigné comme un point à partir duquel la cellule s'engage dans le processus de division cellulaire.
Considère ce point de restriction comme la police cellulaire !
Si l'ADN n'est pas endommagé, si la cellule a suffisamment de ressources pour la réplication cellulaire et si l'environnement est acceptable, alors la cellule s'engagera, passera à travers et ira en phase S. Si ce n'est pas le cas, la cellule devra peut-être passer un certain temps en détention (G0) !
Point de contrôle G1 du cycle cellulaire
Le premier point de contrôle du cycle cellulaire est le point de contrôle G1. Et, comme nous l'avons appris précédemment, le point de contrôle G1 est le point de restriction pour entrer dans la phase S !
Il se passe plusieurs choses aupoint de contrôle G1. Le point de contrôle G1 vérifie que l'ADN est endommagé et que les conditions sont favorables, comme les facteurs de croissance chez l'homme. Si les conditions ne sont pas suffisantes pour que la cellule passe en phase S, le point de contrôle G1 l'envoie en phase G0 jusqu'à nouvel ordre. Dans la phase G0, les cellules sont métaboliquement actives mais ne prolifèrent pas.
Rôle des points de contrôle dans le cycle cellulaire
Maintenant, continuons à regarder les rôles des autres points de contrôle dans le cycle cellulaire !
Le deuxième point de contrôle est le point decontrôle S. Ce point de contrôle a deux rôles importants: il vérifie si l'ADN est endommagé avant et pendant la réplication, et il empêche également la duplication de l'ADN. Si tout est correct, alors la cellule est autorisée à continuer et à passer à la phase G2.
Dans la phase G2, nous avons le point de contrôle G2. Ce point de contrôle vérifie également si l'ADN est endommagé et s'assure que l'ADN est correctement dupliqué. S'il ne trouve aucun problème, la cellule passe à la phase M.
La phase M est celle où se produit la mitose. Le point de contrôlede cette phase est appelépoint de contrôle de l'assemblage du fuseau. Ce point de contrôle a pour mission de s'assurer que tous les chromosomes sont alignés sur la plaque métaphasique et attachés au fuseau mitotique avant d'entrer dans la phase anaphase de la mitose.
Importance des points de contrôle dans le cycle cellulaire
Les points de contrôle du cycle cellulaire sont très importants pour s'assurer que la cellule se divise sans problème. En fait, ces points de contrôle agissent comme un mécanisme de contrôle de la qualité, et s'ils trouvent des dommages à l'ADN ou des conditions défavorables, ils peuvent empêcher la cellule de passer à l'étape suivante du cycle !
Sais-tu que des mutations dans les protéines qui contribuent à la régulation du cycle cellulaire (CDK, cyclines) peuvent entraîner une division cellulaire incontrôlée et éventuellement un cancer ? Par exemple, la protéine p53 est un type de gène suppresseur de tumeur qui agit au niveau du point de contrôle G1. Elle empêche la cellule de passer à la phase S si l'ADN de la cellule est endommagé ou si la cellule n'a pas les conditions requises (facteurs de croissance) pour la division cellulaire.
Cependant, dans les cellules cancéreuses, la protéine p53 présente probablement une mutation qui la rend non fonctionnelle et moins active, ce qui l'empêche d'arrêter le cycle cellulaire. C'est pourquoi une cellule endommagée est capable de subir une division cellulaire incontrôlée qui, avec le temps, pourrait provoquer un cancer en raison d'une accumulation de mutations !
Points de contrôle du cycle cellulaire - Principaux enseignements
- Lamitose est le processus de division cellulaire eucaryote, au cours duquel une cellule mère se divise et produit deux cellules filles qui sont des cellules somatiques (du corps).
- Lecycle cellulaire est le cycle de vie de la cellule, et il est divisé en deux périodes : interphase et mitose.
- Lespoints de contrôle du cycle cellulaire sont des étapes du cycle cellulaire qui garantissent que la division cellulaire se déroule correctement. Le cycle cellulaire comporte quatre points de contrôle : G1, S, G2 et M.
Références
- Campbell, N. A., Taylor, M. R., Simon, E. J., Dickey, J. L., Hogan, K., & Reece, J. B., Biology concepts & connections, New York Pearson, 2019.
- Hesketh, R., Comprendre le cancer, Cambridge University Press, 2022.
- Mary Ann Clark, Jung Ho Choi, Douglas, M. M., & College, O., Biologie, Openstax, Université de Rice, 2018.
- Princeton Review, AP Biology Premium Prep 2021, The Princeton Review, 2020.
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