M1S3 Le noyau

Question 1

Qu’est ce que le noyau ?

Answer 1

Le noyau est assimilable à un organite cytoplasmique ultra-spécialisé.

Question 2

Comment est structuré le noyau ?

Answer 2

• Il est délimité par une membrane nucléaire de structure similaire à celle de toutes les membranes. La membrane nucléaire présente des pores par l’intermédiaire desquels le nucléoplasme communique avec le cytosol.
• Son intérieur est rempli d’une substance liquide nommée nucléoplasme. La membrane nucléaire présente des pores par l’intermédiaire desquels le nucléoplasme communique avec le cytosol.
• À l’intérieur du noyau, on trouve le matériel génétique représenté par l’ADN

Question 3

Qu’est ce que l’ADN ?

Answer 3

Il s’agit d’une molécule complexe constituée d’une succession de bases azotées. Il est organisé en plusieurs entités (46 dans l’espèce humaine) appelés chromosomes.

Question 4

Comment dénombre t-on les chromosomes?

Answer 4

Les chromosomes vont toujours par paire sauf dans les cellules sexuelles (gamètes) qui ne contiennent qu’un chromosome de chaque paire. On appelle « n » le nombre de paires de chromosomes.
Ainsi, dans l’espèce humaine n = 23.

Question 5

Combien de paires de chromosomes possède les cellule de l’espèce humaine?

Answer 5

Dans l’espèce humaine on compte n = 23 paires.

Toutes nos cellules sont diploïdes : elles contiennent 2 n chromosomes (23 paires) sauf nos gamètes (ovules et spermatozoïdes) qui sont haploïdes c’est à dire qui contiennent n chromosomes (23 chromosomes, un de chaque paire).

Question 6

Quel est la structure d’un chromosome (après réplication, pendant l’interphase) ?

Answer 6

Les chromosomes sont composés de deux chromatides identiques, attachées au niveau du centromère. On obtient un structures en forme de ‘X’ asymétrique avec deux bras longs et deux bras courts.

Chaque chromatide est formée d’une molécule d’ADN (le nucléofilament) associée à des protéines, les histones, autour desquelles elle s’enroule pour former des nucléosomes

Question 7

Qu’est ce que la chromatine ?

Answer 7

l’ADN constitue la chromatine et peut se trouver sous deux formes : libre (euchromatine) ou couplé à des molécules de protéines (= histones) sous forme d’hétérochromatine. L’information contenue dans l’hétérochromatine n’est pas active, elle ne fait l’objet d’aucune activité de transcription.

Question 8

Qu’est ce qu’un chromatide ?

Answer 8

Représente chacun des deux brins identiques d’un chromosome métaphasique, formé par la réplication de l’ADN.

Question 9

Sous quelle forme peut se trouver un brin de chromatine ?

Answer 9

• Libre (euchromatine)
• couplé à des molécules de protéines (= histones) sous forme d’hétérochromatine. L’information contenue dans l’hétérochromatine n’est pas active, elle ne fait l’objet d’aucune activité de transcription.

Question 10

A quoi serve les pores de la membrane nucléaire?

Answer 10

L’information contenue par le noyau ne quitte jamais le nucléoplasme. Elle peut en revanche être copiée de manière fidèle en molécules d’ARNm ou messager, lequel peut sortir du noyau et servir à la synthèse de protéines.

Question 11

Sur quoi l’intégrité de l’information génétique est elle basée?

Answer 11

Elle est basée sur les propriétés des molécules constituantes – les bases azotées, qui ne peuvent se coupler entre elles que selon la loi de la complémentarité des bases azotées: AT/CG pour l’ADN et AU/GC pour l’ARN.

Question 12

Quels sont les rôles du noyau?

Answer 12

Il intervient dans :

• Production de protéine
• siège du début de la division cellulaire

Question 13

Quelles sont les différentes formes de division cellulaires?

Answer 13

• la mitose : conservation du nombre de chromosomes cellules non sexuelles
• la méiose : Division réductionnelle, cellules sexuelles (gamètes)

Question 14

Qu’est ce que la mitose?

Answer 14

Modalité la plus commune, concerne les cellules somatiques . Elle permet de répliquer l’ensemble du matériel génétique et le répartit de manière égale entre les deux cellules filles. Elle assure le renouvellement cellulaire et la croissance des tissus.

Question 15

Qu’obtient on à la fin de la mitose ?

Answer 15

On obtient deux cellules filles possédant le même matériel génétique que la cellule mère (d’où la nécessité de le répliquer auparavant). On obtient alors des clones de cellules.

Question 16

Quelles sont les phases de la mitose ?

Answer 16

Prophase
Métaphase
Anaphase
Télophase

Question 17

Comment appelle t-on la phase qui précède une mitose?

Answer 17

Interphase

Question 18

Qu’est ce que l’interphase?

Answer 18

C’est une période qui précède la division proprement dite, caractérisée par la réplication du matériel nucléaire et l’organisation des structures cellulaires en vue de la division

(multiplication des nucléoles, apparition de structures protéiques tubulaires (microtubules) qui permettront la séparation et la migration des nouveaux chromosomes).

Question 19

Qu’est ce que un nucléole ?

Answer 19

Il défini un constituant du noyau à l’origine de la synthèse de l’ARN ribosomique

Question 20

Qu’est ce que la prophase?

Answer 20

Cette phase est caractérisée par l’agencement de l’ADN en chromosomes et l’apparition de centrioles, structures dont la migration vers deux sites qui deviennent des pôles cellulaires permet d’organiser et de répartir le matériel cellulaire en deux cellules identiques.

Question 21

Qu’est ce que la métaphase ?

Answer 21

Phase pendant laquelle les chromosomes se disposent sur une plaque équatoriale. Cet alignement des chromosomes est rendu possible par les microtubules qui sont attachés aux centromères migrés aux deux extrémités cellulaires. Cet ensemble constitue le fuseau de division.

Question 22

Qu’est ce que l’anaphase

Answer 22

Cette phase marque la migration du matériel nucléaire vers les deux pôles.

Question 23

Qu’est ce que la télophase ?

Answer 23

Cette phase consiste en la séparation des deux cellules filles (division du cytoplasme et de la membrane).

Question 24

Quelles sont les phases de l’interphase ?

Answer 24

Phase G1 (préparation à la duplication)
Phase S (duplication du génome)
Phase G2 (préparation à la division cellulaire)

Question 25

Qu’est ce que la méiose ?

Answer 25

C’est la modalité de division des cellules sexuelles (gamètes), qui permet de répartir les chromosomes en deux lots distincts, porteurs d’une information similaire (mêmes structures et mêmes fonctions codifiées) mais pas identique (différente dans la qualité des caractères encodés).

Question 26

Quel est la particularité des cellules sexuelles?

Answer 26

Elles sont ainsi des cellules à part, différentes des autres, avec seulement la moitié de l’information génétique de l’espèce (= haploïdes).
La réunion de deux de ces cellules permettra de reconstituer le bagage informationnel de l’espèce, ce qui représente la base de la reproduction sexuée. Le zygote (= oeuf) obtenu contiendra alors une version génétique de chaque parent (= diploïde).

Question 27

Qu’est ce qu’un zygote ?

Answer 27

Un œuf fécondé avant la première division. Il diploïde car est créé par la réunion de deux cellules sexuelles (haploïdes).

Question 28

Quelles sont les phases de la mitose?

Answer 28

Une méiose consiste en une succession de deux divisions:
- la première est « réductionnelle », ce qui signifie qu’à son terme le nombre de chromosomes est réduit de moitié par rapport à la cellule d’origine.

• La seconde division s’effectue selon les modalités de la mitose, avec conservation du même nombre de chromosomes mais séparation des chromatides, cette deuxième division est la méiose équationnelle.

Question 29

Quel est la ploïdie et le nombre de cellules finales après une méiose?

Answer 29

4 cellules à n chromosomes
(cellules haploïdes)

Question 30

Quel est la ploïdie et le nombre de cellules finales après une mitose?

Answer 30

2 cellules à 2 n chromosomes
(cellules diploïdes)

Question 31

Quelles cellules sont concernées par la mitose?

Answer 31

Cellules somatiques sont concernées par cette division?

Question 32

Quelles cellules sont concernées par la méiose ?

Answer 32

Les gamètes sont concernées par cette division

Question 33

Qu’est ce que le brassage intrachromosomique ?

Answer 33

Aussi appelé recombinaison génétique, il se produit lors de la prophase 1: les chromosomes se positionnent et forment des figures particulières (= crossing over ou enjambement). Elles permettent des échanges de matériel génétique entre les chromosomes

Question 34

Qu’est ce qu’un chiasma?

Answer 34

Ce sont les zones de chevauchement des enjambement lors du brassage intrachromosomique.

Question 35

Quelles sont les formes de destruction cellulaire?

Answer 35

• l’apoptose
• la nécrose

Question 36

Qu’est ce que l’apoptose?

Answer 36

Appelée aussi mort cellulaire, elle est génétiquement programmée et permet de maintenir l’équilibre entre prolifération cellulaire et besoins de renouvellement.

Question 37

Qu’est ce que la nécrose cellulaire?

Answer 37

Généralement induite par des facteurs extérieurs à la cellule (facteurs physiques, chimiques ou biologiques), cette destruction cellulaire correspond à une agression extérieure majeure.

Question 38

Quelles sont les suites de l’apoptose ?

Answer 38

L’apoptose n’induit pas d’inflammation. Elle est enclenchée par l’expression en surface cellulaire de molécules généralement présentes sur la face interne (notamment la phosphatidylsérine) qui permet la reconnaissance des cellules en fin de vie par les macrophages. Ce processus est accompagné d’une fragmentation du noyau suivi de celle de l’ensemble de la cellule

Question 39

Quelles sont les suites de la nécrose cellulaire?

Answer 39

Les produits de dégradation cellulaire induisent une réaction inflammatoire, composante de la réaction postagressive

Question 40

Quelles sont les principales causes d’anomalies de la division cellulaire en lien avec les pathologies?

Answer 40

• facteurs internes: vieillissement (durée de vie des chromosomes est déterminée)
• facteurs extérieurs (mais provenant néanmoins du milieu interne): l’accumulation des radicaux libres

Question 41

Comment les radicaux libres provoquent ils des anomalies de division cellulaire?

Answer 41

Ils attaquent les bases azotés.

Question 42

Comment les radicaux libres peuvent ils s’accumuler dans le milieux interne?

Answer 42

C’est le cas lors de stimulations métaboliques intenses et répétées ou de lésions chroniques obligeant les cellules à une division trop importante (maladies chroniques, irritations chroniques).

Souvent, il s’agit d’agressions exogènes et notamment de l’intoxication alcoolo-tabagique chronique, ainsi que de l’action des polluants environnementaux.